ميتوب

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 3 صور
الموسوعة الحرة

MetOp ( قمر صناعي تشغيلي للأرصاد الجوية) عبارة عن سلسلة من ثلاثة أقمار صناعية للأرصاد الجوية تدور في مدارات قطبية، طورتها وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) وتشغلها المنظمة الأوروبية لاستغلال الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية (EUMETSAT). [ 1 ] تشكل هذه الأقمار الصناعية الجزء الفضائي من النظام القطبي الشامل لـ EUMETSAT (EPS)، والذي يمثل بدوره النصف الأوروبي من النظام القطبي المشترك الأولي بين EUMETSAT والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ( NOAA ) (IJPS). تحمل هذه الأقمار حمولة تضم 11 جهازًا علميًا وجهازين يدعمان خدمات البحث والإنقاذ التابعة لبرنامجي Cospas-Sarsat . ولضمان استمرارية البيانات بين MetOp وأقمار NOAA البيئية التشغيلية القطبية (POES)، تحمل كلتا المجموعتين من الأقمار الصناعية عدة أجهزة.

كان القمر الصناعي MetOp-A، الذي أُطلق في 19 أكتوبر 2006، أول قمر صناعي أوروبي يدور في مدار قطبي ويُستخدم في الأرصاد الجوية التشغيلية. [ 2 ] وفيما يتعلق بمهمته الأساسية المتمثلة في توفير بيانات التنبؤ العددي بالطقس ، أظهرت الدراسات أن بيانات MetOp-A كانت الأكثر تأثيرًا من بين جميع منصات الأقمار الصناعية الفردية في تقليل أخطاء التنبؤات الجوية على مدار 24 ساعة، وشكّلت حوالي 25% من إجمالي التأثير على تقليل أخطاء التنبؤات الجوية العالمية عبر جميع مصادر البيانات. [ 3 ] وقد حدّث تقرير صدر عام 2023 هذا التقدير، مشيرًا إلى أن نسبة القمر الصناعي MetOp الأساسي قد انخفضت منذ عام 2011 من 24.5% إلى 11.15% في مقياس FSOI. [ 4 ]

كان من المقرر في الأصل تشغيل الأقمار الصناعية الثلاثة بالتتابع، إلا أن الأداء الجيد للقمرين MetOp-A وMetOp-B أدى إلى تشغيل الأقمار الثلاثة جميعها لفترة من الزمن. وقد خفضت المنظمة الأوروبية لاستغلال الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية (EUMETSAT) مدار القمر MetOp-A وأوقفت تشغيله في نوفمبر 2021 [ 5 ].

يُعدّ القمر الصناعي MetOp-SG خليفةً لأقمار MetOp الصناعية . وقد أُطلق أول قمر صناعي من طراز MetOp SG-A1 في 13 أغسطس 2025 الساعة 2:37 بتوقيت وسط أوروبا الصيفي (12 أغسطس الساعة 21:37 بالتوقيت المحلي) من مركز غويانا الفضائي. [ 6 ]

الآلات الموسيقية

إنزال وحدة الحمولة الخاصة بـ MetOp-C إلى جهاز محاكاة الفضاء الكبير التابع لمركز ESTEC ، 2017

يتم حمل الأجهزة التالية [ 7 ] على متن أقمار MetOp الصناعية:

أدوات مشتركة

يتم استخدام الأدوات التالية بشكل مشترك على أقمار NPOES الصناعية التي تشكل مساهمة الولايات المتحدة في IJPS:

MetOp specific instruments

The following instruments are flown exclusively on the MetOp satellites:

Background

MetOp has been developed as a joint undertaking between the European Space Agency (ESA) and European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites (EUMETSAT). Recognising the growing importance of Numerical Weather Prediction (NWP) in weather forecasting, MetOp was designed with a suite of instruments to provide NWP models with high resolution global atmospheric temperature and humidity structure. Data from MetOp are additionally used for atmospheric chemistry and provision of long term data sets for climate records.

MetOp heritage

The MetOp satellites have a modular construction, comprising a Service Module, a Payload Module and a suite of instruments.

A SPOT heritage service module provides power (via solar array and five batteries for eclipse), attitude and orbit control, thermal regulation and Tracking, Telemetry and Command (TT&C). An Envisat heritage payload module provides common command and control and power buses for the instruments along with science data acquisition and transmission.

The suite of instruments are largely derived from precursors flown on the European Space Agency'sEuropean Remote-Sensing Satellite ERS / Envisat satellites or are fully recurrent units originally developed for NOAA'sTelevision Infrared Observation Satellite (TIROS) series of polar-orbiting satellites.

Data acquisition

Satellite flare from MetOp-A, May 2019

With the exception of Search and Rescue (SARSAT), which is a purely local mission with its own dedicated transmitter, all data from the MetOp Instruments are formatted and multiplexed by the Payload Module and either stored on a solid-state recorder for later transmission via an X-Band antenna, or directly transmitted to local users via Advanced High Resolution Picture Transmission (AHRPT) L-Band antenna.

The main Command and Data Acquisition (CDA) head is located at Svalbard Satellite Station in Norway. The high latitude of this station allows the global data stored in the solid state recorder of each satellite to be dumped via X-Band once per orbit. Each MetOp satellite produces approximately 2 GB of raw data per orbit. Additionally, in order to improve timeliness of products, one of the operational satellites dumps the data from the descending part of the orbit over the McMurdo Station in Antarctica. Data are then trickle fed from the ground stations to EUMETSAT Headquarters in Darmstadt, Germany, where they are processed, stored and disseminated to various agencies and organisations with a latency of approximately 2 hours without the McMurdo ground station and 1 hour with Svalbard.

AHRPT is used to provide a real-time direct readout local mission via a network of receivers on ground provided by cooperating organisations. Data from these stations is also transmitted to EUMETSAT and redistributed to provide a regional service with approximately 30 minutes latency. Due to radiation sensitivity of the AHRPT hardware, the MetOp-A AHRPT did not operate over the polar regions or South Atlantic Anomaly.

Command and control

Command and Control of MetOp is performed from the EPS Control Room at EUMETSAT Headquarters in Darmstadt, Germany. The control center is connected to the CDA in Svalbard which is used for S-Band ranging and doppler measurements (for orbit determination), acquisition of real-time house keeping telemetry and uplink of telecommands. The CDA at Svalbard, located at approximately 78° North, provides TT&C coverage on each orbit. Commands for routine operations are generally uplinked at each CDA contact, approximately 36 hours in advance of on-board execution. Orbit determination can also be performed using data from the GNSS Receiver for Atmospheric Sounding (GRAS) instrument. An independent back-up control center is also located at Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, near Madrid, Spain.

Mission profile

The MetOp and NOAA satellites both carry a common set of core instruments. In addition, MetOp carries a set of new European instruments, which measure atmospheric temperature and humidity with unprecedented accuracy along with profiles of atmospheric ozone and other trace gases. Wind speed and direction over the oceans will also be measured. It is expected that these new instruments will contribute to the growing need for fast and accurate global data to improve numerical weather prediction. This is intended to produce more-reliable weather forecasts and, in the longer-term, help with monitoring changing climates more accurately.

In addition to its meteorological uses, it will provide imagery of land and ocean surfaces as well as search and rescue equipment to aid ships and aircraft in distress. A data relay system is also on board, linking up to buoys and other data collection devices.

Launch and deployment

Ground track of MetOp-B, September 2012

MetOp-A, the first operational European polar-orbiting meteorological satellite, was successfully launched on 19 October 2006 from Baikonur Cosmodrome, Kazakhstan using a Soyuz-STFregat launch vehicle, after six attempts. At just over 4000 kg and measuring 17.6 × 6.5 × 5.2 metres when in orbit, MetOp is Europe's second-largest Earth-observation satellite, after Envisat which was launched in 2002.[8]

The first signal from the satellite was received at 18:35 BST on 20 October 2006, and it was confirmed that the satellite was in its nominally correct orbit with the solar panel deployed. Control of the satellite was with the European Space Operations Centre (ESOC — part of ESA) which had the responsibility of achieving the final positioning of the satellite, deployment of all the antennas and final reconfiguration of the satellite following necessary orbit control maneuvers. The satellite was handed over to EUMETSAT operations on 22 October 2006. The first image was received at 08:00 UTC on 25 October 2006[9] — a visible light image of Scandinavia and Eastern Europe — but there was a six-month period of verification and calibration of the satellite and its instrument payload before it was declared operational. Before that point, the Met Office received data and started to test and then use it as input to the operational numerical weather prediction runs.

تم الإعلان عن تشغيل MetOp-A بشكل كامل في منتصف مايو 2007، والبيانات الكاملة لأجهزته العلمية الـ 11 متاحة لمستخدميه على أساس التشغيل [ 10 ].

تم الإعلان عن تشغيل MetOp-B بالكامل وتم الإعلان عنه ليحل محل MetOp-A باعتباره "القمر الصناعي الرئيسي للأرصاد الجوية SSO التابع لـ EUMETSAT" في أبريل 2013. [ 11 ]

كان من المقرر إطلاق MetOp-C في نهاية عام 2016، [ 12 ] والذي تم تأجيله حتى عام 2017 [ 13 ] وتم إطلاقه بنجاح في 7 نوفمبر 2018.

نظراً لأداء قمري MetOp-A وMetOp-B في المدار لفترة أطول من المتوقع، تم تشغيل جميع أقمار MetOp الثلاثة في وقت واحد حتى إيقاف تشغيلها، ثم MetOp-B، وأخيراً MetOp-C. وستخلف أقمار MetOp من الجيل الثاني أقمار MetOp في مهامها التشغيلية. وقد بدأت المنظمة الأوروبية لاستغلال الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية (EUMETSAT) عملية إخراج MetOp-A من مداره في نوفمبر 2021 [ 14 ] .

GOME-2

كانت أولى مساهمات MetOp-A في رصد الغلاف الجوي من خلال تجربة الرصد العالمي للأوزون-2 (GOME-2)، وهو مطياف ماسح ضوئي مُثبّت على متن القمر الصناعي. وقد صمّم مركز الفضاء الألماني ( DLR ) جهاز GOME-2 وطوّرته شركة SELEX Galileo كخليفة لجهاز GOME الخاص بالقمر الصناعي ERS-2 (1995)، حيث غطّى الجهاز معظم مناطق كوكب الأرض ، وقاس الأوزون الجوي ، وتوزيع الأشعة فوق البنفسجية السطحية، وكمية ثاني أكسيد النيتروجين (NO₂ ) . [ 15 ] إضافةً إلى ذلك، يُمكن رصد تألق الكلوروفيل الناتج عن الشمس، وهو مؤشر على الإنتاج الأولي الإجمالي ، باستخدام جهاز GOME-2. [ 16 ] [ 17 ] يُوفّر جهاز GOME-2 مصدرًا ثانيًا لرصد الأوزون، يُكمّل البيانات المُستقاة من أجهزة SBUV/2 للأوزون على متن قمري NOAA-18 و NOAA-19 الصناعيين، واللذين يُعدّان جزءًا من برنامج IJPS. [ 18 ]

مقياس التداخل الصوتي بالأشعة تحت الحمراء (IASI)

يُعدّ مقياس التداخل الصوتي بالأشعة تحت الحمراء (IASI) أحد أهم الأجهزة المحمولة على متن مركبة MetOp ، وهو أدق مقياس تداخل صوتي بالأشعة تحت الحمراء موجود حاليًا في المدار. يرصد IASI الغلاف الجوي في نطاق الأشعة تحت الحمراء (3.7 - 15.5  ميكرومتر) عبر 8461 قناة، مما يسمح بقياس درجة حرارة الغلاف الجوي بدقة تصل إلى 1  درجة مئوية والرطوبة النسبية بدقة تصل إلى 10% لكل شريحة  بارتفاع 1 كيلومتر. تتم إعادة مسح سطح الأرض مرتين يوميًا. ويُنتج IASI وحده نصف بيانات MetOp.

كوكبة ميتوب

تم إطلاق MetOp-A و MetOp-B على التوالي في 19 أكتوبر 2006 و 17 سبتمبر 2012، [ 19 ] من قاعدة بايكونور الفضائية ، بينما تم إطلاق MetOp-C في 7 نوفمبر 2018 من مركز غويانا الفضائي ، في ميناء كورو الفضائي ، مركز غويانا الفضائي . [ 20 ]

كان من المخطط أصلاً إطلاق أقمار MetOp اللاحقة على فترات زمنية تقارب خمس سنوات، بحيث يكون لكل قمر عمر تشغيلي مخطط له خمس سنوات، وبالتالي سيكون هناك قمر صناعي واحد فقط قيد التشغيل في كل مرة. ومع ذلك، وبناءً على الأداء الجيد لكل من قمري MetOp-A وMetOp-B، وافق مجلس EUMETSAT على تمديد برنامج EPS حتى عام 2027 على الأقل. [ 21 ] تم تشغيل MetOp-A حتى 30 نوفمبر 2021، ومن المتوقع تمديد مماثل لـ MetOp-B وMetOp-C.

أُجريت آخر مناورة خروج عن مستوى المدار لـ MetOp-A في أغسطس 2016، حيث تم تخصيص معظم الوقود المتبقي على متنها لعمليات التخلص منها في نهاية عمرها الافتراضي، والتي تهدف إلى وضعها في مدار يتلاشى ويؤدي إلى دخولها الغلاف الجوي خلال 25 عامًا، وفقًا لإرشادات ISO 24113 الخاصة بتخفيف حطام الفضاء. [ 22 ] وفي نهاية عام 2022، طُبقت نفس عملية احتياطي الوقود على MetOp-B. ويُستهلك الجزء الأكبر من الوقود خلال مرحلة التشغيل لتعويض انحراف الميل والحفاظ على مدار متزامن مع الشمس (SSO) بمتوسط ​​توقيت محلي للعقدة الصاعدة (LTAN) يبلغ 21:30، ويُقدر أن المنصة قادرة على البقاء لمدة 5 سنوات على الأقل مع انحراف في LTAN. [ 23 ] كانت عمليات التخلص من نهاية العمر هذه غير مخطط لها في البداية، ولكن تعتبر ضرورية بعد أن أدى اصطدام إيريديوم-كوزموس واختبار فينغيون-1 سي المضاد للأقمار الصناعية إلى تفاقم وضع الحطام الفضائي في المدار الأرضي المنخفض (LEO) بشكل كبير.

قبل إطلاق القمر الصناعي MetOp-C، كان القمران MetOp-A وMetOp-B يدوران في مدار مستوٍ تقريبًا يفصل بينهما نصف مدار. مع إطلاق MetOp-C، تشاركت الأقمار الصناعية الثلاثة MetOp في البداية نفس المدار، يفصل بينها ثلث مدار تقريبًا، مع انحراف MetOp-A في مدار LTAN. بعد صيف 2020، نُقل MetOp-C ليصبح على بُعد نصف مدار تقريبًا من MetOp-B، بينما وُضع MetOp-A بين القمرين الآخرين استعدادًا للتخلص منه. ينقل كل من MetOp-B وMetOp-C بيانات عالية السرعة (HRPT) بشكل مستمر في الوقت الفعلي.

MetOp-A had its orbit lowered by performing 23 apogee manoeuvres to almost empty its fuel tanks and is expected to re-enter the Earth's atmosphere within 25 years. MetOp-A was decommissioned on 30 November 2021, after which only MetOp-B and C remain phased approximately 180 degrees apart. Due to LTAN drift, MetOp-B left the reference orbit ground track in October 2023, but a series of Out of Plane Manoeuvres were performed in September 2025 to potentially extend the MetOp-B mission to 2030. MetOps are being rephased after launch of the first MetOp-SG, such that a tandem mission between MetOp-SGA1 and MetOp-C can be performed to cross calibrate old and new instruments. After the tandem mission all MetOps will be phased such that they are either half or quarter of an orbit apart.

See also

References

  1. ↑"ESA - MetOp overview". www.esa.int. Retrieved 6 July 2026.
  2. ↑"Airbus-built MetOp-A weather satellite retires after 15 years of operations | Airbus". www.airbus.com. Retrieved 6 July 2026.
  3. ↑Joo, Sangwon; Eyre, John; Marriott, Richard (October 2013). "The Impact of MetOp and Other Satellite Data within the Met Office Global NWP System Using an Adjoint-Based Sensitivity Method". Monthly Weather Review. 141 (10): 3331–3342. Bibcode:2013MWRv..141.3331J. doi:10.1175/mwr-d-12-00232.1. ISSN 0027-0644.
  4. ↑"The social and economic benefits of EPS-Aeolus and EPS-Sterna"(PDF). Retrieved 16 September 2024.
  5. ↑"Plans for MetOp-A end of life | EUMETSAT". 13 December 2018. Archived from the original on 9 July 2021. Retrieved 7 July 2021.
  6. ↑"EUMETSAT Polar System - Second Generation". EUMETSAT. Archived from the original on 15 October 2017. Retrieved 11 January 2020.
  7. ↑"CEOS EO Handbook – Instrument Index". CEOS, the Committee on Earth Observation Satellites.
  8. ↑ESA fact page
  9. ↑"First Satellite Image received by Dundee University Satellite receiving station". Archived from the original on 19 March 2007. Retrieved 26 October 2006.
  10. ↑Spaceflight, a publication of the British Interplanetary Society, Volume 49, Number 7, July 2007, page 245, ISSN 0038-6340.
  11. ↑EUMETSAT press release April 24, 2013[link removed]
  12. ↑"Eumetsat Awards MetOp-C Launch to Arianespace - Via Satellite -". 13 September 2010.
  13. ↑"EUMETSAT news item, 24 April 2013". Archived from the original on 22 December 2017. Retrieved 2 October 2013.
  14. ↑"Plans for MetOp-A end of life | EUMETSAT". 13 December 2018. Archived from the original on 9 July 2021. Retrieved 7 July 2021.
  15. ↑Spaceflight, a publication of the British Interplanetary Society, Volume 49, Number 5, May 2007, page 166.
  16. ↑Joiner, J.; Guanter, L.; Lindstrot, R.; Voigt, M.; Vasilkov, A. P.; Middleton, E. M.; Huemmrich, K. F.; Yoshida, Y.; Frankenberg, C. (25 October 2013). "Global monitoring of terrestrial chlorophyll fluorescence from moderate-spectral-resolution near-infrared satellite measurements: methodology, simulations, and application to GOME-2". Atmospheric Measurement Techniques. 6 (10): 2803–2823. Bibcode:2013AMT.....6.2803J. doi:10.5194/amt-6-2803-2013. hdl:2060/20140010879.
  17. ↑Koren, Gerbrand; van Schaik, Erik; Araújo, Alessandro C.; Boersma, K. Folkert; Gärtner, Antje; Killaars, Lars; Kooreman, Maurits L.; Kruijt, Bart; van der Laan-Luijkx, Ingrid T.; von Randow, Celso; Smith, Naomi E.; Peters, Wouter (19 November 2018). "Widespread reduction in sun-induced fluorescence from the Amazon during the 2015/2016 El Niño". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 373 (1760) 20170408. doi:10.1098/rstb.2017.0408. PMC 6178432. PMID 30297473.
  18. ↑"NOAA-N Prime"(PDF). NP-2008-10-056-GSFC. NASA Goddard Space Flight Center. 16 December 2008. Archived from the original(PDF) on 16 February 2013. Retrieved 8 October 2010.
  19. ↑EUMETSAT MetOp-B Launch Event
  20. ↑ «تأجيل إطلاق مركبة سويوز-إس تي الحاملة لقمر صناعي أوروبي من قاعدة كورو الفضائية إلى 6 نوفمبر» . إنترفاكس. 2 يوليو 2018. مؤرشف من الأصل في 4 يوليو 2018. تم الاطلاع عليه في 4 يوليو 2018 .
  21. ↑ "التقرير السنوي لـ EUMETSAT لعام 2017" . مؤرشف من الأصل في 8 نوفمبر 2018. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2018 .
  22. ↑ "ISO 24113:2011" . المنظمة الدولية للمقاييس . 9 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2018 .
  23. ↑ داير، ريتشارد؛ ريغيتي، بيير لويجي؛ فيرا، كارلوس؛ فاي، سيلفان (25 مايو 2018). MetOp-A تمديد المهمة: البقاء على قيد الحياة في منطقة LTAN عائمة . المؤتمر الدولي الخامس عشر لعمليات الفضاء. ريستون، فيرجينيا: المعهد الأمريكي للملاحة الجوية والفضائية . doi : 10.2514/6.2018-2439 . ISBN 978-1-62410-562-3. AIAA 2018-2439.