أكوا (قمر صناعي)

أكوا ( EOS PM-1 ) هو قمر صناعي للأبحاث العلمية تابع لوكالة ناسا يدور حول الأرض ، ويدرس هطول الأمطار والتبخر ودورة المياه . وهو المكون الرئيسي الثاني لنظام مراقبة الأرض (EOS) ، بعد القمر الصناعي تيرا (الذي أُطلق عام 1999) والقمر الصناعي أورا (الذي أُطلق عام 2004) .

اسم "أكوا" مشتق من الكلمة اللاتينية التي تعني الماء. أُطلق القمر الصناعي من قاعدة فاندنبرغ الجوية في 4 مايو 2002 على متن صاروخ دلتا 2. عمل أكوا في مدار متزامن مع الشمس كثالث قمر صناعي في تشكيل يُعرف باسم " قطار A " مع عدة أقمار صناعية أخرى ( OCO-2 ، و GCOM W1 الياباني ، و PARASOL ، و CALIPSO ، و CloudSat ، و Aura ) خلال معظم السنوات العشرين الأولى من عمره؛ ولكن في يناير 2022، غادر أكوا قطار A (كما فعلت أقمار CloudSat وCALIPSO وPARASOL بالفعل) عندما انتقل، بسبب محدودية وقوده، إلى وضع الانجراف الحر، حيث يتأخر وقت عبوره خط الاستواء تدريجيًا عن مداره المُحكم. ^{[ 1 ]}

أكوا هي إحدى مهمات ناسا لعلوم الأرض ، وتعمل ضمن كوكبة أقمار A-Train. وقد أظهرت دقة عالية جدًا في إجراء القياسات الأساسية طويلة الأمد للمهمة. استُخدمت هذه القياسات عالية الدقة لجودة المناخ، والتي تشمل الإشعاع والانعكاس والتشتت الخلفي، لمعايرة أجهزة الاستشعار السابقة والحالية التي أطلقتها ناسا، بالإضافة إلى مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار التي أطلقتها وكالات أخرى والمجتمع الدولي. استفاد آلاف العلماء والمستخدمين من جميع أنحاء العالم من بيانات أكوا لمعالجة مجالات التركيز الستة متعددة التخصصات لعلوم الأرض التابعة لناسا: تكوين الغلاف الجوي، والطقس، ودورة الكربون والنظم البيئية، ودورة المياه والطاقة، وتقلبات المناخ وتغيراته، وسطح الأرض وباطنها.

لقد واجهت أكوا بعض المشاكل الطفيفة التي لم تُنهِ المهمة.

بسبب خللٍ في مسجل الحالة الصلبة (SSR) عام 2007، لا يمكنه استيعاب سوى بيانات مدارين فقط. وقد أدت سلسلة من الأعطال الإلكترونية في المصفوفة الشمسية ومنظمات المصفوفة، بدءًا من عام 2010، إلى فقدان 23 سلسلة من الخلايا الشمسية من أصل 132 سلسلة بحلول عام 2022، وفُقدت 10 سلاسل أخرى على متن القمر الصناعي ARE-1A في 29 أغسطس 2024. ^{[ 2 ] [ 3 ]} كما أدى قصر دارة كهربائية في إحدى خلايا البطارية عام 2005 إلى فقدان جزئي لسعتها. وفي عام 2009، تعطلت مقاومة حرارية في اللوحة الشمسية ، وتم اكتشاف خطأ في إزاحة المصفوفة الشمسية. وقد تم تصحيح مشكلة الإزاحة دوريًا منذ ذلك الحين. وفي 8 سبتمبر 2007، تعرض سخان وحدة الدفع المزدوجة (DTM-2) لخلل. ^{[ 4 ]} في 16 أغسطس 2020، تعرضت وحدة مُنسِّق الإرسال (FMU) لخللٍ أدى إلى تلف بعض البيانات في سجل الحالة الصلبة (SSR) وتوقف جميع تدفقات البيانات حتى استعادتها في 2 سبتمبر 2020. ^{[ 5 ]} في 22 فبراير 2022، تعرضت وحدة FMU/SSR لعطلٍ في إحدى وحداتها الفرعية. ^{[ 2 ]}

أكملت مركبة أكوا آخر مناورات تعويض مقاومة الهواء، التي فرضتها قيود الوقود، في ديسمبر 2021، ودخلت في وضع الانجراف الحر، حيث هبطت ببطء أسفل مسارها الرئيسي وانجرفت نحو أوقات عبور خط الاستواء المتأخرة، وعلى ارتفاعات أقل. لفترة من الزمن، كانت أكوا مرشحة لمهمة إعادة تزويد بالوقود لتمديد عمرها، لكن لم تُجرَ أي محاولة في هذا الشأن. تتمثل خطة نهاية المهمة الحالية في إيقاف تشغيل الأجهزة في 26 أغسطس 2026، وإجراء مناورات خفض نقطة الحضيض في سبتمبر وأكتوبر، وبدء عملية تعطيل المركبة الفضائية في نوفمبر، على الرغم من أن تحليلًا أُجري في يناير 2025 أشار إلى وجود احتمال بنسبة 96.9% أن تتمكن المركبة الفضائية من العمل حتى نهاية عام 2026. ^{[ 2 ] [ 6 ]} أما أسوأ سيناريو محتمل فهو عودتها إلى الغلاف الجوي بحلول عام 2046. ^{[ 7 ]}

• 
  مسار مدار كوكب الدلو الصاعد اعتبارًا من عام 2021
• 
  مسار مدار كوكب أكوا الهابط اعتبارًا من عام 2021

يحمل جهاز أكوا ستة أجهزة لدراسة المياه على سطح الأرض وفي الغلاف الجوي ، ولا يزال أربعة منها تعمل:

• مقياس الإشعاع المتقدم بالمسح الميكروي - نظام مراقبة الفضاء (AMSR-E)  - يقيس خصائص السحب ، ودرجة حرارة سطح البحر ، وسرعة الرياح القريبة من السطح ، وتدفق الطاقة الإشعاعية ، ومياه السطح، والجليد ، والثلج . تم توفيره من قبل وكالة تطوير الفضاء الوطنية اليابانية . كان وزن جهاز AMSR-E الدوار يزيد عن 227 كيلوغرامًا، وتدهورت مادة التشحيم في مجموعة المحامل تدريجيًا خلال المهمة. وبحلول عام 2007، لوحظ ارتفاع ملحوظ في تيار المحرك. أدى ذلك إلى تطوير إجراءات طوارئ جديدة في حالة ارتفاع التيار أو عزم الدوران، والتي تم تطبيقها في عام 2011. في أكتوبر 2011، بدأ الجهاز يتسبب في اهتزازات انحراف في المركبة الفضائية تجاوزت حدود عزم الدوران، وفي 4 أكتوبر 2011، تم تخفيض سرعته تلقائيًا إلى 4 دورات في الدقيقة من سرعته الطبيعية البالغة 40 دورة في الدقيقة، ثم توقف تمامًا لعدم قدرته على الحفاظ على سرعة 4 دورات في الدقيقة. ^{[ ٨ ]} طُوِّرت إجراءات استعادة واختُبرت خلال عام ٢٠١٢، وتُوِّجت بتسريع ناجح في ٤ ديسمبر ٢٠١٢ إلى ٢,٠٧٦٧ دورة في الدقيقة للسماح بالمعايرة المتبادلة مع جهاز AMSR-2 الذي أُطلق عام ٢٠١٢ على متن القمر الصناعي GCOM-W1 . ^{[ ٩ ]} في ٤ ديسمبر ٢٠١٥، أُبطئ جهاز AMSR-E حتى توقف، ثم أُطفئ في ٣ مارس ٢٠١٦. ^{[ ١٠ ]}
• جهاز التصوير الطيفي متوسط ​​الدقة (MODIS)  - يقيس أيضًا خصائص السحب وتدفق الطاقة الإشعاعية، بالإضافة إلى خصائص الهباء الجوي ؛ وتغيرات الغطاء الأرضي واستخدام الأراضي ، والحرائق والبراكين . يوجد جهاز MODIS مماثل على متن القمر الصناعي Terra . اعتبارًا من عام 2017، لاحظ فريق معالجة بيولوجيا المحيطات (OBPG) بعض التدهور في قنوات نطاقات الموجات القصيرة المرئية لجهاز MODIS. ^{[ 11 ]}
• وحدة قياس الموجات الميكروية المتقدمة (AMSU-A)  - تقيس درجة حرارة ورطوبة الغلاف الجوي . منذ إطلاقها، فقدت وحدة AMSU خمس قنوات من أصل خمس عشرة قناة. ^{[ 12 ] [ 13 ]} انقطع التيار الكهربائي عن جهاز الموجات الميكروية AMSU-A2 في تمام الساعة 19:47 بالتوقيت العالمي المنسق في 24 سبتمبر 2016، مما أدى إلى فقدان القناتين 1 و2. باءت جميع محاولات استعادة الإشارة بالفشل، ولا توجد خطط لمحاولات استعادة أخرى. ^{[ 4 ]}
• جهاز قياس الأشعة تحت الحمراء الجوية (AIRS)  - يقيس درجة حرارة الغلاف الجوي ورطوبته، ودرجات حرارة سطح الأرض والبحر. تعطلت بيانات جهاز التبريد A عن بُعد في 24 مارس 2014، لكن ذلك لم يؤثر على جمع البيانات العلمية. ^{[ 14 ]} في 25 سبتمبر 2016، تعرض جهاز التبريد A لعطل مفاجئ. تم إصلاح العطل بعد يومين، كما تم حل مشكلة كانت قد عطلت بيانات جهاز التبريد A عن بُعد منذ عطل عام 2014. ^{[ 13 ]}
• جهاز قياس الرطوبة في البرازيل (HSB)  - جهاز يعمل على نطاق تردد VHF لقياس الرطوبة الجوية. مقدم من المعهد الوطني لأبحاث الفضاء في البرازيل. ظل جهاز HSB في وضع التشغيل الاحتياطي، وبالتالي غير قابل للتشغيل، منذ 5 فبراير 2003، عندما تعطل محرك مرآة المسح. ^{[ 14 ]}
• نظام السحب والطاقة الإشعاعية للأرض (CERES)  - تقوم الوحدتان الطائرتان 3 و4 بقياس تدفق الطاقة الإشعاعية واسع النطاق. تعطلت قناة الموجات القصيرة لنظام CERES على الوحدة 4 في 30 مارس 2005، لكن قناتيه الأخريين لا تزالان تعملان. ^{[ 14 ]}

تبلغ كتلة المركبة الفضائية أكوا حوالي 2850 كيلوغرامًا (6280 رطلًا) ، بالإضافة إلى حوالي 230 كيلوغرامًا (510 أرطال) من الوقود عند الإطلاق. وعند تخزينها للإطلاق، تشغل المركبة حجمًا قدره 2.68 متر × 2.49 متر × 6.49 متر. أما عند نشرها، فتبلغ أبعاد أكوا 4.81 متر × 16.70 متر × 8.04 متر.  

• 
  أكوا إنسترومنتس
• 
  قمر أكوا الصناعي
• 
  صورة لانكماش القطب الشمالي من رصدات أكوا

• تيرا
• هالة
• نظام معلومات الحرائق لإدارة الموارد (FIRMS) – يوفر معلومات عن مواقع الحرائق النشطة كجزء من برنامج أنظمة بيانات علوم الأرض التابع لناسا

• موقع ناسا المائي
• نبذة عن مهمة أكوا من قسم استكشاف النظام الشمسي التابع لناسا
• مركز التحكم يُجري تعديلات على مدار مركبة أكوا الفضائية ، 20 أغسطس 2009