Эксперимент на МКС с низкотемпературными реперными точками – этап в разработке высокостабильных бортовых черных тел на основе фазового перехода для полетных калибровок ИК аппаратуры наблюдения Земли

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На Международной космической станции в 2022 году был проведен космический эксперимент “Репер-Калибр” (этап 1), в котором исследовались реперные точки температуры на основе фазового перехода плавления эвтектических сплавов Ga-In (~288,8 К), Ga-Sn (~293,6 К), Ga-Zn (~298,3 К) и элементарного Ga (~302,9 K). Исследование влияния невесомости на характеристики низкотемпературных реперных точек необходимо для разработки орбитальной калибровочной шкалы в пределах диапазона ~(210–350) K с конечной целью создания высокостабильных бортовых черных тел на основе фазового перехода (рабочего вещества), предназначенных для полетных калибровок спутниковой ИК аппаратуры. Основные результаты эксперимента представляют собой серии температурных плато плавления в циклах плавления – кристаллизации выбранных веществ. Эксперимент показал пригодность исследованных реперных точек для решения поставленной задачи. Проведен сравнительный анализ результатов наземной и полетной стадий космического эксперимента.

Об авторах

А. А. Бурдакин

Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений

Автор, ответственный за переписку.
Email: eus@vniiofi.ru
Россия, Москва

В. В. Гаврилов

Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений

Email: eus@vniiofi.ru
Россия, Москва

А. В. Пузанов

Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений

Email: eus@vniiofi.ru
Россия, Москва

Е. А. Ус

Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических измерений

Email: eus@vniiofi.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Бурдакин А.А., Гаврилов В.Р., Ус Е.А., Бормашов В.С. Новая реперная точка орбитальной калибровочной шкалы на базе эвтектического сплава In-Bi для применения в высокостабильных опорных бортовых излучателях нового поколения // Измер. техника. 2021. № 1. С. 32–37.
  2. Земсков В.С., Раухман М.Р., Козицына Е.А. Особенности кристаллизации многокомпонентных сплавов в условиях невесомости // Физика и химия обраб. материалов. 1985. № 5. С. 44–49.
  3. Земсков В.С., Раухман М.Р., Шалимов В.П. Особенности кристаллизации двухфазных сплавов InSb-InBi в условиях невесомости // Поверхность, рентген., синхротрон и нейтрон. исследования. 2001. № 10. С. 54–59.
  4. Киселева Ю.В., Гектин Ю.М., Зайцев А.А., Кухарский А.В., Рублев А.Н., Успенский А.Б. Интеркалибровка данных измерений в ИК-каналах сканера геостационарного метеоспутника “Электро-Л” № 1 по данным измерений ИК-зондировщика AIRS // Иссл. Земли из космоса. 2015. № 6. С. 68–78.
  5. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. Т. 2. М.: Машиностроение. 1997. 1023 с.
  6. Панфилов А.С., Бурдакин А.А., Иванов В.С., Крутиков В.Н., Морозова С.П., Огарев С.А., Хлевной Б.Б., Саприцкий В.И. Обеспечение радиометрической совместимости оптических данных наблюдения Земли в рамках Глобальной системы наблюдения Земли GEOSS // Иссл. Земли из космоса. 2010. № 5. С. 87–94.
  7. Саприцкий В.И., Бурдакин А.А., Иванов А.И., Крутиков В.Н., Лисянский Б.Е., Лысак А.С., Морозова С.П. и др. Реализация высокостабильных опорных бортовых излучателей в эксперименте “Калибр” на космическом аппарате “Фотон-М” № 4 // Иссл. Земли из космоса. 2016. № 4. С. 85–88.
  8. Ancsin J. About the reproducibility of the “melting” and “freezing” points of binary eutectics // Metrologia. 1990. V. 27. P. 89–93.
  9. Ancsin J. Al-Si eutectic: a study of its melting and freezing behavior // Metrologia. 2006. V. 43. P. 60–66.
  10. Bongiovanni G., Grovini L., Marcarino P. Freezing and melting of silver-copper eutectic alloys at a very slow rates // High Temperatures-High Pressures. 1972. V. 4. № 5. P. 573–587.
  11. Committee on Earth Observation Satellites (CEOS). Current and future sea surface temperature missions: Towards 2050. 2022. 16 p.
  12. Hewison T., Pagano T., Tobin D., Takahashi M. Global Space-based Inter-Calibration System (GSICS) Infrared Reference Sensor Traceability and Uncertainty // 21-st International TOVS Study Conference – ITSC–XXI: Darmstadt, Germany, 29 November-5 December 2017.
  13. Ivanova A., Gerasimov S., Elgourdou M., Renaot E. The peculiarities of phase transition of Ga-Sn eutectic alloys // Proc. 9th Int. Symposium on Temperature and Thermal Measurements in Industry and Science. Covtat-Dubrovnik. 2005. P. 267–271.
  14. Kammer D., Genau A., Voorhees P.W., Duval W.M., Hawersaat R.W., Hickman, Lorik T., Hall D.G., Frey C. A. Results from the International Space Station: Coarsening in Solid-Liquid Mixtures // 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including New Horizons Forum and Aerospace Exposition. 5–8 January 2009, Orlando, Florida, 2009.
  15. Krutikov V.N., Sapritsky V.I., Khlevnoy B.B., Lisiansky B.E., Morozova S.P., Ogarev S.A., Panfilov A.S., Sakharov M.K., Samoylov M.L. et al. The Global Earth Observation System of Systems (GEOSS) and Metrological Support for Measuring Radiometric Properties of Objects of Observations // Metrologia. 2006. V. 43. № 2. P. S94–S97.
  16. Muller R. Calibration and Verification of Remote Sensing Instruments and Observations // Remote Sens. 2014. V. 6. P. 5692–5695.
  17. Rublev A.N., Gorbarenko E.V., Golomolzin V.V., Borisov E.Y., Kiseleva Ju.V. , Gektin Yu.M., Zaitsev A.A. Inter-calibration of Infrared Channels of Geostationary Meteorological Satellite Imagers // Front. Environ. Sci. 27 November 2018. V. 6.
  18. Sapritsky V.I., Burdakin A.A., Khlevnoy B.B., Morozova S.P., Ogarev S.A., Panfilov A.S., Krutikov V.N. et al. Metrological support for climatic time series of satellite radiometric data // J. of Applied Remote Sens. 2009. V. 3. № 1. Р. 033506.
  19. Swartz W.H., Lorentz R.S., Huang P.M., Smith A.W., Deglau D.M., Liang S.X., Marcotte K.M. et al. The Radiometer Assessment using Vertically Aligned Nanotubes (RAVAN) CubeSat Mission: A Pathfinder for a New Measurement of Earth’s Radiation Budget // Proc. 30th Annual AIAA/USU Conf. on Small Satellites. Logan, UT. 2016.
  20. Topham S.T., Bingham G.E., Latvakoski H., Podolski I., Sychev V.S., Burdakin A. Observational study: microgravity testing of a phase-change reference on the International Space Station // npj Microgravity. 2015. V. 1. 15009.
  21. Trishchenko A.P., Fedosejevs G., Li Z., Cihlar J. Trends and uncertainties in thermal calibration of AVHRR radiometers onboard NOAA – 9 to NOAA – 16 // J. of Geophysical Research. 2002. V. 107. № D24, 4778. P. 17–1 – 17–13.
  22. Xu N., Chen L., Hu X., Zhang L., Zhang P. Assessment and Correction of on-Orbit Radiometric Calibration for FY-3 VIRR Thermal Infrared Channels // Remote Sens. 2014. V. 6. № 4. P. 2884–2897.

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах