NOAA - National Oceanic Atmospheric Administration

A série de satélites NOAA é controlada pela National Oceanic Atmospheric Administration e desenvolvida em cooperação com a Agência Espacial Americana (NASA). A história do NOAA iniciou-se em 1960 com os satélites da série TIROS que foram implementados pelo U.S. Defense e pela NASA, para atuarem na área de meteorologia. 

 
A série realizou o lançamento de mais de uma dezena de satélites e diversos instrumentos operacionais (sondas e imageadores). O sistema opera com, no mínimo, dois satélites posicionados em órbita quase-polar heliossíncrona a aproximadamente 835 km de altitude. Em outubro de 2019, a série possuía quatro satélites operacionais: NOAA-15, NOAA-18, NOAA-19 e NOAA-20. 
 
O sistema atual obtém imagens multiespectrais da superfície terrestre (captadas pelo sensor AVHRR-3) e também adquire dados numéricos coletados por meio de sondas (obtidas pelo sensor ATOVS). Os dados gerados pelos satélites NOAA são utilizados, sobretudo, em modelos climáticos e de previsão do tempo atmosférico. No entanto, servem de material para vários projetos que envolvem o sistema Terra x Oceano X Atmosfera e podem apoiar diversos tipos de monitoramentos, como por exemplo, detecção de focos de queimadas.

Características dos Satélites NOAA

Tabela das Características dos Satélites NOAA

 

Vida Útil dos Satélites NOAA

Satélite 1970 1980 1990 2000 2010 2020
  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
NOAA-1                                                                                                                        
NOAA-2                                                                                                                        
NOAA-3                                                                                                                        
NOAA-4                                                                                                                        
NOAA-5                                                                                                                        
NOAA-6                                                                                                                        
NOAA-B                                                                                                                        
NOAA-7                                                                                                                        
NOAA-8                                                                                                                        
NOAA-9                                                                                                                        
NOAA-10                                                                                                                        
NOAA-11                                                                                                                        
NOAA-12                                                                                                                        
NOAA-13                                                                                                                        
NOAA-14                                                                                                                        
NOAA-15                                                                                                                        
NOAA-16                                                                                                                        
NOAA-17                                                                                                                        
NOAA-18                                                                                                                        
NOAA-19                                                                                                                        
NOAA-20                                                                                                                        
    Lançamento/Operação
  Operação
  Operação/Término
  Falha no Lançamento

 

Principais Sistemas Sensores – Sensores Orbitais

 

APT – (Automatic Picture Transmission)

Sistema de transmissão analógico de imagens desenvolvido para uso em satélites meteorológicos. Foi introduzido na década de 1960 e por quatro décadas forneceu imagens de custo relativamente baixo.

 

ATMS – (Advanced Technology Microwave Sounder) - NOAA-20

Sensor de microondas, a bordo do satélite NOAA-20, aplicado para estudos climáticos (temperatura e umidade atmosférica). Opera com 22 bandas, de 23 a 183 GHz e resolução (nadir) de 15,8 a 74,8 km.

 

AVCS – (Advanced Vidicon Camera System)

Combinação de câmera e gravador projetada para adquirir uma série de fotografias de cobertura de nuvens durante o dia, para posterior reprodução em uma instalação de aquisição de dados em terra.

 

CERES – (Clouds and the Earth’s Radiant Energy System) - NOAA-20

Dois canais de irradiância de banda larga e um total. Capacidade de varredura biaxial para computação de irradiância. Está a bordo do NOAA-20.

 

OMPS – nadir (Ozone Mapping and Profiler Suite) - NOAA-20

Química atmosférica – perfil de ozônio e coluna total ou perfil bruto de outros gases. Gases rastreados; BrO, HCHO, NO2, O3, SO2. Está a bordo do NOAA-20.

 

VIIRS – (Visible/Infrared Imager Radiometer Suite) - NOAA-20

Sensor multiespectral com 22 canais. Possui resolução espacial de 375 a 750 m. Está a bordo do NOAA-20.

 

VHRR – (Very High Resolution Radiometer)

Radiômetro de dois canais infravermelho (0,52-0,72 µm e 10,5-12,5 µm) com o propósito de imagear cobertura de nuvens.

 

VTPR – (Vertical Temperature Profile Radiometer)

Sistema operacional de 8 canais com o propósito de adquirir dados sobre a temperatura atmosférica.

 

SR – (Scanning Radiometer)

Subsistema com dois radiômetros que permitiu a determinação das temperaturas da superfície do solo, do mar e do topo das nuvens.

 

AVHRR - (Advanced Very High Resolution Radiometer)

O sensor AVHRR é um radiômetro imageador lançado a bordo dos satélites da série NOAA. O instrumento AVHRR-2 esteve a bordo dos satélites NOAA-6 a NOAA-14, operou com 5 canais espectrais dispostos nas regiões do visível (geralmente utilizados para estudos de vegetação) e infravermelho (geralmente utilizados para determinação de temperatura na superfície da terra e oceano). Cada satélite é capaz de obter duas coberturas da superfície terrestre diárias (uma diurna e outra noturna).


O instrumento AVHRR-3 foi lançado a bordo dos satélites NOAA-15 a NOAA-19 e possuem um canal adicional em relação ao seu antecessor, localizado na região do infravermelho próximo, que é capaz de separar informação espectral proveniente da reflectância de neve e de nuvens e consegue detectar a presença de aerosóis na atmosfera com melhor acurácia. O sensor AVHRR é aplicado na área de agricultura, principalmente em estimativas de fitomassa, índices de vegetação e monitoramento de queimadas.
 

Sensor Bandas Espectrais Resolução Espectral Resolução Espacial Resolução Temporal Área Imageada
AVHRR
(Advanced Very High Resolution Radiometer)
** somente para o AVHRR3
1 (Vermelho) 
0,58 - 0,68 µm
1,1 km
 
diária
(AM e PM)
2.400 km
2 (Infravermelho próximo)
0,72 - 1,10 µm 
3 (Infravermelho médio) 
3,55 - 3,93 µm 
3B (Infravermelho médio)**
3,55 - 3,93 µm
4 (Infravermelho termal)
10,30 - 11,30 µm
5 (Infravermelho termal)
11,30 - 12,50 µm

 

TOVS - (Tiros Operational Vertical Sounder)

O instrumento TOVS encontra-se a bordo dos satélites da série NOAA e operam com diversos canais espectrais com o objetivo de obter dados sobre temperatura e umidade atmosférica. A bordo dos satélites NOAA-6 a NOAA-14 o instrumento TOVS era composto por três sondas diferentes: a) HIRS/2 com 19 canais espectrais operantes na região do infravermelho; b) MSU com quatro canais na região das microondas e; c) SSU com três canais no infravermelho para obter medidas da estratosfera.


A bordo dos satélites NOAA-15 a NOAA-17 o instrumento ATOVS foi formado pelo sensores HIRS-3 com características semelhantes e modernização de componentes em relação ao seu antecessor e os sensores AMSU-A e AMSU-B que substituíram os antigos MSU e SSU. A versão do ATOVS lançada a bordo do satélite NOAA-18 e NOAA-19 levou a bordo os sensores: a) HIRS-4 com canais similares ao HIRS-3 e inclusão de novos equipamentos para captar temperatura da atmosfera; b) AMSU-A com 15 canais espectrais de microondas, com resolução de 50 km no nadir e; c) MHS que substituiu o AMSU-B.
 

DCS - (Data Collection System)

O instrumento DCS opera em conjunto com sistemas de monitoramento ambientais. Ele recebe informação de temperatura, pressão, velocidade e direção de ventos a partir de estações em solo. Os dados são processados e transmitidos para estações em solo NOAA e servem para alimentar modelos de previsões meteorológicas e estudos climáticos.
 

O satélite NOAA-19 possui o A-DCS a bordo, que, além dos sistemas de coleta de dados anteriores, possui um transmissor de baixo-link (TXU), que tem como função transmitir mensagens aos sensores no solo. Em geral, essas mensagens alertam falhas no desempenho dos sensores. 

 

 

 

SBUV/2 (Solar Backscatter Ultraviolet Spectral Radiometer)

O instrumento é projetado para mapear, em escala global, a concentração total e distribuição vertical do ozônio estratosférico. O SBUV/2 tem a capacidade de medir a irradiância solar ou a radiância atmosférica e medir continuamente o brilho da superfície terrestre fora da banda de absorção do ozônio. O SBUV/2 fornece estimativas da distribuição de ozônio global através da medida de retroespalhamento da radiação solar na banda ultravioleta Hartley-Huggins e produz dados radiométricos a uma taxa média de 0,32 kbps.
 

SEM (Space Environment Monitor)

O SEM é um espectrômetro multicanal de partículas carregadas, que mede os cinturões de radiação da Terra e os fenômenos de precipitação de partículas resultantes da atividade solar. O SEM-2 contém dois sensores separados com uma unidade comum de Processamento de Dados (DPU). O Detector de Energia Total (TED) usa uma placa eletrostática para selecionar o tipo e a energia da partícula e quantifica a intensidade das bandas de energia selecionadas sequencialmente. O Detector de Energia Média de Proton e Electron (MEPED) detecta protons, elétrons e íons com energia de 30 keV a várias dezenas de Mev. 

 

Exemplos de Imagens

Mosaico Imagem NOAA-12, banda 4. Data: 18/03/2004.
 

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