Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из OSTM )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Миссия по топографии поверхности океана / Джейсон-2
OSTM-06.jpg
Художественная интерпретация спутника OSTM / Jason-2
Имена
Миссия по топографии поверхности океана Jason-2
OSTM
Тип миссииМиссия океанографии
ОператорНАСА , НОАА , КНЕС , ЕВМЕТСАТ
COSPAR ID2008-032A
SATCAT нет.33105
Интернет сайтТопография поверхности океана из космоса
Продолжительность миссии3 года (запланировано)
11 лет, 3 месяца, 18 дней (выполнено)
Свойства космического корабля
АвтобусПротей
ПроизводительThales Alenia Space
Стартовая масса510 кг (1120 фунтов)
Мощность500 Вт
Начало миссии
Дата запуска20 июня 2008 г., 07:46:25 UTC
РакетаDelta II 7320-10C
(Delta D334)
Запустить сайтВанденберг , SLC-2W
ПодрядчикUnited Launch Alliance
Конец миссии
Деактивировано9 октября 2019 г.
Параметры орбиты
Справочная системаГеоцентрическая орбита
РежимНизкая околоземная орбита
Высота1,336 км (830 миль)
Наклон66.00 °
Период112.00 минут
 
Ясон-2 после отделения от ракеты-носителя

OSTM / Jason-2 , или спутник по изучению топографии поверхности океана / Jason-2 , [1] был совместным международным альтиметрическим спутником наблюдения Земли для измерения высоты морской поверхности между НАСА и CNES . Это был третий спутник в серии, начатой ​​в 1992 году миссией NASA / CNES TOPEX / Poseidon [2] и продолженной миссией NASA / CNES Jason-1, запущенной в 2001 году [3].

История [ править ]

Как и два его предшественника, OSTM / Jason-2 использовал высокоточную альтиметрию океана для измерения расстояния между спутником и поверхностью океана с точностью до нескольких сантиметров. Эти очень точные наблюдения изменений высоты поверхности моря - также известные как топография океана - предоставляют информацию о глобальном уровне моря , скорости и направлении океанских течений и тепле, накопленном в океане.

Jason-2 был построен Thales Alenia Space с использованием платформы Proteus по контракту с CNES, а также основного инструмента Jason-2, высотомера Poseidon-3 (преемника высотомеров Poseidon и Poseidon 2 на борту TOPEX / Poseidon. и Джейсон-1 ). Ученые считают, что запись климатических данных за 15 с лишним лет , продленная этой миссией, имеет решающее значение для понимания того, как циркуляция океана связана с глобальным изменением климата .

OSTM / Jason-2 был запущен 20 июня 2008 года в 07:46 UTC с космического стартового комплекса 2W на базе ВВС Ванденберг в Калифорнии ракетой Delta II 7320. [4] Космический корабль отделился от ракеты 55 минут спустя. [5]

Он был размещен на круговой, несинхронной орбите длиной 1336 км (830 миль) с наклоном 66,0 ° к экватору Земли , что позволяло ему контролировать 95% свободного ото льда океана Земли каждые 10 дней. Джейсон-1 был перемещен на противоположную сторону Земли от Джейсона-2 и теперь летает над той же областью океана, над которой Ясон-2 летал пятью днями ранее. [6]Наземные треки Джейсона-1 находятся на полпути между траекториями Джейсона-2, которые находятся на расстоянии около 315 км (196 миль) друг от друга на экваторе. Эта чередующаяся тандемная миссия обеспечила вдвое больше измерений поверхности океана, что позволило увидеть более мелкие объекты, такие как океанские водовороты. Тандемная миссия также помогла проложить путь для будущей миссии океанского альтиметра, которая будет собирать гораздо более подробные данные с помощью своего единственного инструмента, чем два спутника Джейсона вместе.

С OSTM / Jason-2 океаническая альтиметрия перешла из исследовательского в рабочий режим. Ответственность за сбор этих измерений перешла от космических агентств к всемирным агентствам по прогнозированию погоды и климата, которые используют их для краткосрочного, сезонного и долгосрочного прогнозирования погоды и климата. [7]

Научные цели [ править ]

  • Расширить временные ряды измерений топографии поверхности океана за пределы TOPEX / Poseidon и Jason-1, чтобы выполнить два десятилетия наблюдений
  • Обеспечьте как минимум трехлетние измерения топографии поверхности мирового океана
  • Определите изменчивость циркуляции океана в десятилетних временных масштабах на основе комбинированных данных TOPEX / Poseidon и Jason-1.
  • Улучшить меру усредненной по времени циркуляции океана
  • Улучшить меру глобального изменения уровня моря
  • Улучшение моделей приливов в открытом океане

Альтиметрия океана [ править ]

«Космические радиолокационные высотомеры зарекомендовали себя как превосходные инструменты для картографирования топографии поверхности океана, холмов и долин морской поверхности. Эти инструменты посылают микроволновый импульс на поверхность океана и определяют время, которое требуется для его возвращения. Микроволновый радиометр исправляет любой задержка, которая может быть вызвана водяным паром в атмосфере . Другие поправки также необходимы для учета влияния электронов в ионосфере.и сухая воздушная масса атмосферы. Объединение этих данных с точным местоположением космического корабля позволяет определять высоту поверхности моря с точностью до нескольких сантиметров (около одного дюйма). Сила и форма возвращаемого сигнала также предоставляют информацию о скорости ветра и высоте океанских волн. Эти данные используются в моделях океана для расчета скорости и направления океанских течений, а также количества и местоположения тепла, накопленного в океане, что, в свою очередь, выявляет глобальные климатические изменения " [8].

Синхронизация атомных часов [ править ]

Еще одна полезная нагрузка на борту «Джейсона-2» - инструмент T2L2 (Time Transfer by Laser Link). T2L2 используется для синхронизации атомных часов на наземных станциях и для калибровки бортовых часов прибора Jason-2 DORIS. 6 ноября 2008 г. CNES сообщил, что инструмент T2L2 работает хорошо. [9]

Совместные усилия [ править ]

Джейсон 2 незадолго до запуска

OSTM / Jason-2 - это совместная работа четырех организаций. [10] Участниками миссии были:

  • Национальное управление океанических и атмосферных исследований (NOAA)
  • Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА )
  • Французский национальный центр космических исследований ( CNES )
  • Европейская организация по эксплуатации метеорологических спутников (ЕВМЕТСАТ)

CNES предоставила космический корабль, NASA и CNES совместно предоставили инструменты для полезной нагрузки, а программа NASA Launch Services Program в Космическом центре Кеннеди отвечала за управление запуском и операции обратного отсчета. После завершения вывода космического корабля на орбиту CNES передала управление и управление космическим кораблем NOAA в октябре 2008 г. [11]

CNES обработала, распространила и заархивировала продукты данных исследовательского качества, которые стали доступны в 2009 году. EUMETSAT обработал и распространил оперативные данные, полученные от его наземной станции, среди пользователей в Европе и заархивировал эти данные. NOAA обработало и распространило оперативные данные, полученные от его наземных станций, среди неевропейских пользователей и архивировало эти данные вместе с информационными продуктами CNES. NOAA и EUMETSAT генерировали продукты данных в режиме, близком к реальному времени, и распространяли их среди пользователей.

НАСА оценило работу следующих инструментов: усовершенствованного микроволнового радиометра (AMR), полезной нагрузки глобальной системы позиционирования и узла лазерного ретрорефлектора (LRA). НАСА и КНЕС также совместно проверяли продукты с научными данными. Лаборатория реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния , руководила миссией Управления научных миссий НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия.

Предыдущие аналогичные миссии [ править ]

Предшественник OSTM / Jason-2 TOPEX / Poseidon поймал самое большое Эль-Ниньо за столетие, замеченное на этом снимке от 1 декабря 1997 года.

Две предыдущие альтиметрические миссии, TOPEX / Poseidon и Jason-1 , привели к крупным достижениям в науке физической океанографии и в исследованиях климата. [12] Их 15-летние данные топографии поверхности океана предоставили первую возможность наблюдать и понимать глобальные изменения циркуляции океана и уровня моря. Их результаты улучшили научное понимание роли океана в изменении климата и улучшили прогнозы погоды и климата. Данные этих миссий использовались для улучшения моделей океана, прогнозирования интенсивности ураганов, а также выявления и отслеживания крупных явлений в океане / атмосфере, таких как Эль-Ниньо и Ла-Нинья.. Эти данные также использовались в повседневных приложениях, таких как навигация судов, повышение безопасности и эффективности операций в морской отрасли, управление рыболовством и отслеживание морских млекопитающих.

Вот некоторые из областей, в которые TOPEX / Poseidon и Jason-1 внесли значительный вклад [13], и в которые OSTM / Jason-2 продолжали добавлять:

  • Изменчивость океана

Миссии показали удивительную изменчивость океана, насколько он меняется от сезона к сезону, от года к году, от десятилетия к десятилетию и даже в более длительных временных масштабах. Они положили конец традиционному представлению о квазистационарной крупномасштабной схеме глобальной циркуляции океана, доказав, что океан быстро меняется во всех масштабах, начиная с таких огромных объектов, как Эль-Ниньо и Ла-Ниньо, которые могут охватывать весь экваториальный Тихий океан, к крошечным водоворотам, кружащимся от большого Гольфстрима в Атлантическом океане .

  • Изменение уровня моря

Измерения TOPEX / Poseidon и Jason-1 показывают, что с 1993 года средний уровень моря повышается примерно на 3 мм (0,12 дюйма) в год. Это примерно вдвое превышает оценки по мареографам за предыдущее столетие, что указывает на возможное недавнее ускорение скорость повышения уровня моря. Набор данных этих альтиметрических миссий дал ученым важную информацию о том, как на глобальный уровень моря влияет естественная изменчивость климата, а также деятельность человека.

  • Планетарные волны

TOPEX / Poseidon и Jason-1 ясно показали важность волн планетарного масштаба , таких как волны Россби и Кельвина . Эти волны шириной в тысячи километров возбуждаются ветром под влиянием вращения Земли и являются важными механизмами передачи климатических сигналов через большие океанические бассейны. В высоких широтах они путешествуют вдвое быстрее, чем считали ученые ранее, что показывает, что океан гораздо быстрее реагирует на изменения климата, чем было известно до этих миссий.

  • Океанские приливы

Точные измерения TOPEX / Poseidon's и Jason-1 подняли знания об океанских приливах на беспрецедентный уровень. Изменение уровня воды из-за приливов и отливов в глубоком океане известно повсюду на земном шаре с точностью до 2,5 сантиметра (одного дюйма). Это новое знание изменило представления о том, как рассеиваются приливы. Вместо того, чтобы терять всю свою энергию на мелководье у побережья, как считалось ранее, около одной трети приливной энергии фактически теряется в глубоком океане . Там энергия расходуется на смешивание воды с разными свойствами , что является фундаментальным механизмом в физике, регулирующим общую циркуляцию океана.

  • Модели океана

Наблюдения TOPEX / Poseidon и Jason-1 предоставили первые глобальные данные для повышения эффективности численных моделей океана, которые являются ключевым компонентом моделей прогнозирования климата.

Использование данных и преимущества [ править ]

Проверенные данные в поддержку улучшенных прогнозов погоды, климата и океана были распространены среди населения в течение нескольких часов после наблюдения. Начиная с 2009 года, другие информационные продукты для исследований климата стали доступны через несколько дней или несколько недель после того, как были сделаны наблюдения со спутника. Данные альтиметрии находят широкое применение - от фундаментальных научных исследований климата до навигации судов. Приложения включают:

  • Исследования климата : данные альтиметрии включаются в компьютерные модели для понимания и прогнозирования изменений в распределении тепла в океане, ключевом элементе климата.
  • Прогнозирование Эль-Ниньо и Ла-Нинья : понимание характера и последствий климатических циклов, таких как Эль-Ниньо, помогает прогнозировать и смягчать катастрофические последствия наводнений и засух.
  • Прогнозирование тропических циклонов : данные альтиметров и спутниковые данные о ветре океана включаются в атмосферные модели для прогнозирования сезона ураганов и индивидуальной силы шторма.
  • Маршруты судов : карты течений, водоворотов и векторных ветров используются в коммерческом судоходстве и прогулочном яхтинге для оптимизации маршрутов.
  • Морская промышленность : кабелеукладчики и морские нефтяные операции требуют точного знания моделей циркуляции океана, чтобы свести к минимуму воздействие сильных течений.
  • Исследования морских млекопитающих: кашалотов , морских котиков и других морских млекопитающих можно отслеживать и, следовательно, изучать вокруг океанских водоворотов, где много питательных веществ и планктона.
  • Управление рыболовством : спутниковые данные выявляют океанические водовороты, которые вызывают рост организмов, составляющих морскую пищевую сеть , привлекая рыбу и рыбаков.
  • Исследования коралловых рифов : данные дистанционного зондирования используются для мониторинга и оценки экосистем коралловых рифов , чувствительных к изменениям температуры океана.
  • Отслеживание морского мусора : альтиметрия может помочь обнаружить опасные материалы, такие как плавающие и частично затопленные рыболовные сети , древесина и обломки кораблей.

Конец миссии [ править ]

Миссия OSTM / Jason-2 завершилась 1 октября 2019 года после того, как НАСА и его партнеры по миссии приняли решение списать космический корабль после обнаружения значительного недавнего ухудшения энергетических систем космического корабля. [14] Вывод спутника из эксплуатации занял несколько дней; окончательные работы по выводу из эксплуатации спутника завершились 9 октября 2019 года, когда спутник был полностью отключен. [15] Поскольку "Джейсон-2" находится на орбите на высоте более 1300 км (810 миль), по оценкам НАСА, он будет оставаться на орбите как минимум от 500 до 1000 лет после вывода из эксплуатации. [15]

Будущее [ править ]

Четвертый космический корабль, который будет участвовать в миссии по изучению топографии поверхности океана, - это « Джейсон-3» . Как и его предшественники, основным прибором на борту «Джейсона-3» является радиолокационный высотомер . Дополнительные инструменты включают: [16]

  • Микроволновый радиометр
  • ДОРИС (доплеровская орбитография и радиопозиционирование, интегрированные со спутника)
  • Лазерная матрица ретрорефлекторов (LRA)
  • Глобальная система позиционирования (GPS) приемник

Jason-3 запущен с базы ВВС Ванденберг на борту ракеты-носителя SpaceX Falcon 9 v1.1 в 2016 году. [17] Спутник был доставлен на базу ВВС Ванденберг 18 июня 2015 года [18] и после задержек из-за июня Неудача при запуске Falcon 9 2015 г., миссия была запущена 17 января 2016 г. в 18:42:18 UTC. [19] [20]

Технологии и наборы данных, впервые использованные Jason-1, OSTM / Jason-2 и Jason-3, будут продолжены через спутники Sentinel-6 / Jason-CS, запуск которых запланирован на 2020 и 2025 годы [14].

См. Также [ править ]

  • Джейсон-3
  • Дистанционное зондирование
  • Французская космическая программа

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Топография поверхности океана из космоса" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  2. ^ "Топография поверхности океана из космоса" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинального 31 мая 2008 года. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  3. ^ "Топография поверхности океана из космоса" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинального 13 мая 2008 года. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  4. ^ «НАСА запускает океанический спутник, чтобы следить за погодой и климатом» . НАСА. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  5. ^ "Джейсон-2 успешно запущен" . ЕВМЕТСАТ. Архивировано из оригинального 16 ноября 2008 года.
  6. ^ «Тандемная миссия привлекает внимание к океанским течениям» . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинального 22 апреля 2009 года. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  7. ^ "NOAA берет на себя операции со спутником Jason-2" . ЕВМЕТСАТ. Архивировано из оригинального 15 июня 2011 года.
  8. ↑ НАСА, Пресс-кит (2008). «Миссия по топографии поверхности океана / запуск Jason 2, стр. 9» (PDF) . nasa.gov .
  9. ^ «T2L2 готов проверить теорию Эйнштейна» . CNES. 6 ноября 2008 г.
  10. ^ "(OSTM) - Обзор Джейсона 2" . NOAA. Архивировано из оригинального 14 июня 2007 года. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  11. ^ "Новые данные миссии океанографии теперь доступны" . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  12. ^ "OSTM / JASON-2 НАУКА И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ" . ЕВМЕТСАТ. Архивировано из оригинального 28 сентября 2007 года.
  13. ^ «Наследие Топекса / Посейдона и Джейсона 1, стр. 30. Миссия по топографии поверхности океана / Пресс-кит запуска Джейсона 2» (PDF) . НАСА / Лаборатория реактивного движения. Июнь 2008 г. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  14. ^ a b «Спутниковая миссия по мониторингу океана завершилась после 11 успешных лет» (пресс-релиз). НАСА. 4 октября 2019 . Дата обращения 4 октября 2019 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  15. ^ a b Фуст, Джефф (10 октября 2019 г.). «Списанный спутник науки о Земле будет оставаться на орбите веками» . SpaceNews . Дата обращения 11 октября 2019 .
  16. ^ «Обзор миссий Джейсона-3» Лаборатория реактивного движения Проверено 25 мая 2014 г. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в открытом доступе .
  17. ^ "Jason-3 Quick Facts" Национальная служба экологических спутниковых данных и информации, получено 11 июня 2015 г. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .
  18. ^ Кларк, Стивен (18 июня 2015 г.). «Спутник Jason 3 отправлен в Ванденберг для запуска SpaceX» . spaceflightnow.com . Космический полет сейчас . Дата обращения 22 июня 2015 .
  19. ^ @NOAASatellites (11 декабря 2015 г.). «Объявлена ​​дата запуска Jason-3! Запуск запланирован на 17 января 2016 года в 10:42:18 PST» (твит) - через Twitter .
  20. ↑ Jason-3, 17 января 2016 г. Объявлена ​​дата запуска » . Спутниковая и информационная служба NOAA . 8 января 2016 . Проверено 15 января 2016 . Эта статья включает текст из этого источника, который находится в общественном достоянии .

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с миссией по топографии поверхности океана на Викискладе?

  • НАСА / Лаборатория реактивного движения: OSTM / Джейсон-2
  • Aviso: OSTM / Jason-2
  • Eumetsat: OSTM / Jason-2
  • NOAA: OSTM / Джейсон-2
  • Изменение уровня моря в Университете Колорадо