2. Назначение и технические сведения метеоспутника "Электро-Л"

Информация с оперативных метеорологических спутников (МИСЗ) с начала 70-х годов используется на регулярной основе прогностическими подразделениями Гидрометслужбы (Росгидромет). В условиях постоянного сокращения плотности сети наблюдений спутниковая гидрометеорологическая информация (ГМИ) становится наиболее полным, регулярным (часто единственным) видом метеорологических, гидрологических и океанографических наблюдений. Поэтому дальнейшее развитие и совершенствование отечественной системы МИСЗ становится одной из важнейших задач, по существу, определяющей перспективу гидрометеорологического обслуживания отраслей экономики страны.

В последние годы по инициативе ВМО проводились анализ и систематизация направлений и задач, решаемых с использованием данных МИСЗ, а также требований к спутниковым данным. В результате сформулирован и ежегодно уточняется сводный перечень требований ВМО, применительно к следующим областям использования (потребителям) спутниковых данных:

- оперативная метеорология

- гидрология и агрометеорология

- мониторинг климата и окружающей среды

В рамках ВМО (при активном участии России) сформулированы основные требования к системе космических гидрометеорологических систем. Система предполагает использование пяти геостационарных спутников, расположенных "равномерно" вдоль экватора (двух геостационарных спутников США для наблюдения за западной Атлантикой и Восточной частью Тихого океана, спутника METEOSAT Европейского Космического Агентства для наблюдения за центральной частью Атлантического океана, российского спутника GOMS/ЭЛЕКТРО для наблюдения за районом Индийского океана и геостационарного спутника Японии для наблюдения за районом Тихого Океана.

Положение российского геостационарного спутника на орбите было определено из расчета обеспечения наилучшего обслуживания результатами наблюдений территории России и стран СНГ, а также полноценного выполнения функций составного элемента глобальной спутниковой системы наблюдений в рамках ВМО.

С вводом в эксплуатацию в 1994 г. российского геостационарного спутника GOMS/ЭЛЕКТРО N1 было принципиально завершено создание глобальной космической системы наблюдений. Получаемые со спутника изображения активно использовались прогностическими службами России и в режиме WEFAX были доступны другим пользователям в рамках как двухсторонних соглашений, так и рекомендаций ВМО.

С прекращением активного функционирования спутника GOMS/ЭЛЕКТРО №1 возникла необходимость запуска нового отечественного геостационарного метеорологического спутника. Эта определяется следующими основными факторами:

В последние годы существенно сократилась сеть станций гидрометеорологических наблюдений как на территории России, так и в прилегающих регионах (ожидается сохранение тенденции сокращения и в ближайшие годы), и восполнение недостающих данных возможно только при использовании дистанционных спутниковых наблюдений. С точки зрения обеспечения интересов национальной гидрометеорологии (включая и проблемы национальной безопасности) необходимо, чтобы территория России и прилегающих регионов находилась в зоне наблюдений отечественного геостационарного ИСЗ, для чего он должен быть помещен в точку стояния порядка 75 градусов восточной долготы.

Только дистанционные наблюдения с геостационарного ИСЗ позволят прослеживать динамику развития гидрометеорологических процессов и явлений (за счет кинематографического эффекта наблюдений), необходимую для краткосрочных локальных прогнозов. Мониторинг с геостационарного ИСЗ параметров атмосферы, облачности, подстилающей поверхности с хорошим временным разрешением (15-30 минут) позволит обнаруживать опасные и стихийные гидрометеорологические явления (ОЯ, СГЯ), прослеживать их эволюцию (тайфуны, ураганы, зоны активной конвекции), давать своевременные предупреждения.

Запуск геостационарного ИСЗ необходим и с точки зрения выполнения Россией международных обязательств по созданию в рамках ВМО глобальной системы космических метеорологических наблюдений, что обеспечит полноценное участие России в адекватном двухстороннем и международном обмене результатами наблюдений, прогнозов, исследований и в решении, как национальных задач гидрометеорологии, так и задач Мировой погоды и климата.

Геостационарный спутник, оснащенный соответствующей аппаратурой, позволит решить ряд остро стоящих телекоммуникационных проблем гидрометеорологии: сбор и ретрансляцию данных с платформ сбора данных - ПСД, а также сбор и ретрансляцию данных со стандартной наблюдательной сети.

Основными направлениями использования спутниковой гидрометеорологической информации (ГМИ) о параметрах атмосферы и подстилающей поверхности являются:

Оперативное гидрометобеспечение, включая обнаружение стихийных гидрометеорологических явлений (СГЯ);

- мониторинг климата и глобальных изменений;

- экологический мониторинг, мониторинг чрезвычайных ситуаций антропогенного и естественного происхождения;

Для решения этих и других задач космическая наблюдательная система должна обеспечивать:

- глобальное оперативное зондирование трехмерных полей ветра, температуры подстилающей поверхности, температуры и влажности атмосферы;

- получение глобальных изображений облачности, данных о снежном, ледовом покровах, состоянии подстилающей поверхности;

- сбор данных с наземных и морских платформ;

- снабжение основных прогностических центров спутниковыми информационными продуктами.

Перечень задач, в которых спутниковая ГМИ (по данным геостационарных КА) используется оперативно или предполагается быть использованной потребителями, включает:

Численный анализ кратко- и среднесрочный прогноз погоды в глобальном масштабе;

Мезомасштабный численный анализ краткосрочный и сверхкраткосрочный прогноз погоды (наукастинг);

Синоптический анализ и прогноз погоды, включая диагноз стихийных гидрометеорологических явлений;

Анализ и прогноз параметров состояния акваторий морей и океанов;

Анализ и прогноз условий для полетов авиации;

В соответствии с Федеральной космической Программой России в 2001 г. началась разработка геостационарного КК "Электро-Л" гидрометеорологического назначения. В 2011 г. спутник "Электро-Л" №1 был размещен на геосинхронной орбите с точкой "стояния" 76° в.д. Помимо восполнения отечественной двухярусной системы МИСЗ (КК "Электро-Л" заменяет КА ГОМС/Электро №1, функционировавший в период 1995-1998 гг.) запуск геостационарного МИСЗ позволит выполнить международные обязательства России по линии ВМО, связанные с развертыванием и поддержанием функционирования глобальной космической наблюдательной системы из пяти геостационарных метеоспутников.

Космический комплекс проектируется с учетом совместимости по информационным продуктам с космическими аппаратами международной метеорологической спутниковой системы.

Космический комплекс гидрометеорологического назначения "Электро-Л" состоит из следующих основных компонентов:

Космического сегмента - космического аппарата (КА) на геостационарной орбите "Электро-Л". Для информационного обеспечения задач оперативной метеорологии, гидрологии, агрометеорологии, мониторинга климата и окружающей среды в состав бортового информационного комплекса КК "Электро-Л" включена целевая измерительная аппаратура МСУ-ГС, гелио-геофизическая аппаратура и аппаратура ретрансляции данных;

Наземного сегмента - наземного комплекса приема и обработки информации (НКПОР). НКПОР "Электро-Л" предназначен для приема, обработки, накопления и распространения всех видов целевой информации, передаваемой с КА "Электро-Л", планирования, закладки на борт разовых команд управления работой бортовой целевой аппаратуры и контроля работы целевой аппаратуры.