Im TIROS-Programm, dessen erste Generation zwischen 1960 und 1966 lief, gab es zehn Satelliten. Dieses Programm wurde von den USA gestartet. Tiros 1 war der erste Satellit zur Bestimmung und Vorhersage der Großwetterlage und zur Übermittlung von Aufnahmen der Wolkenfelder an die Erdstationen. Eingesetzt wurden Vidicon-TV-Kameras, um die Schematik der Wolkendecke zu beobachten.
TIROS steht für Television and InfraRed Observation Satellite (deutsch: Fernsehkamera- und Infrarotbeobachtungssatellit).
Das US-amerikanische Wettersatelliten-Forschungsprogramm der zweiten Generation hieß Nimbus-Programm (Starts 1968–1978). Die Satelliten – sieben Stück – befanden sich in sonnensynchronen polaren Umlaufbahnen.
Graphik 1960 des meteorologischen Satellitensystems, das Bestandteile zeigt.Erstes Fernsehbild der Erde aus dem Weltall.ESSA-1-Satellit
Die Satelliten hatten die Form eines niedrigen Zylinders mit einem Durchmesser von 1,07 m und einer Höhe von etwa 0,5 m. Sie waren mit zwei Kamerasystemen (Vidicon-Weitwinkelkameras mit einer Auflösung von etwa 3 km und einer Schwadbreite von bis zu 1200 km) und Strahlungsmessgeräten (Bolometer mit einer Auflösung von 50 km) ausgerüstet. Sie lieferten den Nachweis, dass Satelliten zur täglichen Wetterüberwachung eingesetzt werden können.
TIROS 1 – gestartet: 1. April 1960, erlitt einen elektrischen Systemfehler am 15. Juni 1960, lieferte bis dahin jedoch weit über 15.000 Bilder
TIROS 2 – gestartet: 23. November 1960, versagte am 22. Januar 1961
TIROS 3 – gestartet: 12. Juli 1961, deaktiviert am 28. Februar 1962
TIROS 4 – gestartet: 8. Februar 1962, Ausfall am 30. Juni 1962 (Beide Kameras fielen schon früher aus)
TIROS 5 – gestartet: 19. Juni 1962, Ausfall am 13. Mai 1963
TIROS 6 – gestartet: 18. September 1962, Ausfall am 21. Oktober 1963
TIROS 7 – gestartet: 19. Juni 1963, deaktiviert am 3. Juni 1968
TIROS 8 – gestartet: 21. Dezember 1963, deaktiviert am 1. Juli 1967, erster Satellit der das APT-Verfahren einsetzt
TIROS 9 – gestartet: 1. Januar 1965, Ausfall am 15. Februar 1967, erster Tiros-Satellit in der Nähe des polaren Orbits
TIROS 10 – gestartet: 2. Juli 1965, deaktiviert am 31. Juli 1966
ESSA-1 (OT-3), 3. Februar 1966
ESSA-2 (OT-2), 28. Februar 1966
TIROS Operational System
Die Satelliten des TIROS Operational System (TOS) waren anders als die TIROS-Satelliten nicht mehr reine Forschungsprojekte, sondern wurden operativ für die Klimaforschung, Erdbeobachtung und Wettervorhersage eingesetzt. Wie bei TIROS war der Betreiber die ESSA, der Satellitenentwurf wurde vom GSFC vorgenommen und RCA wurde mit der Produktion beauftragt.[2]
ESSA-3 (TOS-A), 2. Oktober 1966
ESSA-4 (TOS-B), 26. Januar 1967
ESSA-5 (TOS-C), 20. April 1967
ESSA-6 (TOS-D), 10. November 1967
ESSA-7 (TOS-E), 16. August 1968
ESSA-8 (TOS-F), 15. Dezember 1968
ESSA-9 (TOS-G), 26. Februar 1969
ITOS und TIROS-M
ITOS (Improved TIROS)-Satellit
Aus dieser dritten Generation stammen auch die ersten NOAA-Satelliten, Satelliten in kubischer Form (1,02 * 1,02 * 1,24 m³) mit Solarzellenauslegern (91,5 * 165 cm² mit insgesamt 3420 Solarzellen). Die ersten Satelliten der Serie (Masse: 306 kg) waren mit zwei APT-Kameras (Automatic Picture Transmission) und zwei Videokameras (AVCS – Advanced Vidicon Camera System) ausgestattet und mit einer doppelt abstastenden Messzeile senkrecht zur Flugbahn im Bereich 0,52 bis 0,73 µm (auf der Tagseite der Erde) und 10,5 bis 12,5 µm (auf der Nachtseite) ausgestattet. Die Auflösung betrug 3 bis 6 km. Daneben führten die Satelliten als Sekundärnutzlast ein Radiometer zur Bestimmung des Wärmehaushalts der Erde und ein Protonenflussmesser mit. Von den vier Antennen diente eine dem Kommandoempfang von der Erde und zur Abstrahlung eines Peilsignals, zwei der kontinuierlichen Datenübertragung zur Erde und eine der Übertragung gespeicherter Daten im S-Band.[3] Ab NOAA-2 (Masse: 409 kg) wurden die Kameras zugunsten des Zeilenabtasters mit einer Auflösung von ~8 km weggelassen. Ab NOAA-3 kam ein verbesserter Zeilenabtaster (Auflösung 0,9 km) und zusätzlich ein Messgerät zur Gewinnung von vertikalen Temperaturprofilen im Frequenzbereich von 15 µm zum Einsatz.
TIROS-N ist eine technisch verbesserte Version der Tiros-Satelliten mit einer Masse von etwa 1400 kg und einer Länge von 3,66 m. Sie umkreisten die Erde auf einer sonnensynchronen Bahn mit 97° Bahnneigung in einer Höhe von 833 bis 870 km und wurden jeweils paarweise eingesetzt (auf der Umlaufbahn 90° zueinander versetzt). Die Satelliten verfügten über eine Dreiachsenstabilisierung und unter anderem über ein hochauflösendes Radiometer (VVHRR) zur Kartierung der Wasseroberflächentemperatur und für Tag/Nacht-Übersichtsbilder, ein Gerät (HIRS) zur Bestimmung von Temperatur- und Feuchtigkeitsprofilen in der Troposphäre, ein Gerät (SUU) und ein Vierkanalspektrometer (MSU) im 60-GHz-Bereich zur Bestimmung von Temperaturprofilen der Stratosphäre sowie ein Strahlungmessgerät für lokale Elektronen und Protonen.