Steven Reising, professor i el- och datateknik, har en modell av TEMPEST-D-satelliten. Kredit:Bill Cotton.
Efter att ha uppfyllt alla dess riktmärken för att demonstrera väderprognoser för små satelliter under de första 90 dagarna, en experimentsatellit från Colorado State University är i drift efter mer än ett år i låg omloppsbana om jorden.
TEMPEST-D (Temporal Experiment for Storms and Tropical Systems—Demonstration), en typ av liten satellit som kallas en 6U CubeSat, tillhandahåller fortfarande exakta bilder av det globala vädret – överträffar till och med dess ingenjörers förväntningar.
TEMPEST-D är ungefär lika stor som en Oxford-ordbok och sattes in från den internationella rymdstationen i juli förra året med en miniatyriserad mikrovågsradiometer. Mätning vid fem frekvenser, TEMPEST-D kan se genom moln för att avslöja det inre av stormar där regndroppar och iskristaller bildas.
Projektet leds av huvudutredaren Steven Reising, professor i el- och datateknik, vars team utvecklade satelliten med stöd av ett anslag på 8,2 miljoner dollar från NASA:s Earth Science Technology Office.
"TEMPEST-D är den första vädersatelliten på en CubeSat som avbildar det inre av stormar på global basis, sade Reising, som leder projektet i samarbete med medutredaren V. "Chandra" Chandrasekar, Universitetets framstående professor i elektro- och datateknik. "Vi har visat att kvaliteten på vår data är minst lika hög som den från stora operativa radiometrar i omloppsbana."
Konstnärens återgivning av den utplacerade TEMPEST-D-satelliten. Kredit:Blue Canyon Technologies, CSU
Chandra är en veteran från flera stora vädersatellituppdrag.
"Det här uppdraget har varit oerhört framgångsrikt - bortom våra drömmar, " sade han. "Det var bara tänkt att demonstrera tekniken för radiometern och orbitalmanövrar. Sedan började den ta data, och folk sa, "Wow!"... Det tittar på orkaner och producerar mycket högkvalitativ global data - mycket som ett stort uppdrag."
Att demonstrera framtida teknologier
TEMPEST-D är tänkt som ett proof-of-concept för nästa generations jordobservationsteknologier som är storleksordningar mindre och billigare än traditionella satelliter som drivs av federala myndigheter.
TEMPEST-D-data från 29 januari, 2019, visar en storm i sydöstra USA, med markbaserad väderradar för nederbördsberäkningar i den nedre högra panelen. De områden som täcks av varje radar representeras av cirklar. Kredit:V. Chandrasekar
Det slutliga målet är att skicka inte bara en utan en konstellation av sex till åtta CubeSats som TEMPEST-D ut i rymden. Satelliterna skulle flyga i ett tåg, se stormar utvecklas med några minuters mellanrum. En sådan fin tidsmässig upplösning skulle erbjuda oöverträffade vyer inuti stormar – som de som hotar Atlanten och östra USA varje år – för att övervaka hur de utvecklas med några minuters mellanrum under en 30-minutersperiod. Ett sådant uppdrag skulle också kunna förbättra forskarnas förståelse för molnprocesser och påverkan av omgivande vattenånga.
Christian Kummerow, chef för CSU:s Cooperative Institute for Research in the Atmosphere, är också medutredare på TEMPEST-D. Han arbetade med Reising för att utveckla nya tekniker för att hämta information om moln och nederbörd av intresse för atmosfärsforskare.
NASA uppdrag
TEMPEST-D leds av CSU och förvaltas av NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Kalifornien, i samarbete med Boulder-baserade Blue Canyon Technologies. Markstationen drivs av NASA Wallops Flight Facility i Virginia. Uppdraget sponsras av NASA:s Earth Ventures-program och förvaltas av Earth Science Technology Office. Radiometerinstrumentet byggdes av JPL och använder extremt högfrekvent mikrovågsförstärkarteknik utvecklad av Northrop Grumman Corporation.
