Кіріспе

ЕКА Жерді бақылау спутнигі (2002–2012)

Envisat («Қоршаған ортаны бақылайтын спутник») – 2012 жылдан бері істен шыққан, Жерді бақылайтын ірі спутник. Ол әлі де орбитада қалып, ғарыш қалдықтарының бірі саналады. Еуропалық ғарыш агенттігі (ЕКА) басқаруындағы бұл спутник әлемдегі ең ірі азаматтық Жерді бақылау спутнигі болды. Ол 2002 жылдың 1 наурызында Француз Гвианасының Куру қаласындағы Ғарыш орталығынан Ariane 5 ракетасымен 790 ± 10 км биіктікте, Күнмен синхронды полярлық орбитаға ұшырылды. Ол Жерді шамамен 101 минутта бір айналым жасап, 35 күндік циклмен қайталанады. 2012 жылдың 8 сәуірінде спутникпен байланыс үзілгеннен кейін, ЕКА 2012 жылдың 9 мамырында Envisat миссиясының аяқталғанын ресми түрде жариялады. Envisat-ты жасау және ұшыруға 2,3 миллиард евро (оның ішінде 5 жылдық жұмыс істеуге 300 миллион евро) жұмсалды. Бұл миссияның орнына Sentinel спутниктері келді. Олардың алғашқысы – Sentinel-1, 2014 жылы ұшырылғаннан бері Envisat-тың радарлық қызметтерін өз мойнына алды.

Миссия

Envisat Жерді бақылау спутнигі ретінде ұшырылды. Оның мақсаты – Еуропалық қашықтан зондтау спутниктерінің қызметін жалғастыруға көмектесу, сондай-ақ қоршаған ортаны зерттеуді жақсарту үшін қосымша мәліметтер беру болды. Миссияның жаһандық және аймақтық мақсаттарын іске асыру үшін көптеген ғылыми салалар спутниктегі сенсорлардан алынған деректерді атмосфера химиясын, озон қабатының азаюын, биологиялық океанографияны, мұхиттың температурасы мен түсін, желді толқындарды, гидрологияны (ылғалдылық, су тасқыны), егін шаруашылығы мен жеміс ағаштарын өсіруді, табиғи апаттарды, цифрлық биіктік моделін (интерферометрия қолданып), теңіз көлігін бақылауды, атмосферадағы ластанудың таралуын модельдеуді, картографияны, сондай-ақ қар мен мұзды зерттеу үшін пайдаланды.

Құралдар

Envisat Жерді бақылауға арналған тоғыз құралдан тұрады, олар әртүрлі өлшеу принциптерін пайдаланып, Жер туралы (құрлық, су, мұз және атмосфера) мәліметтер жинады. Оныншы құрал – DORIS – бағыт беру және басқаруды қамтамасыз етті. Көптеген құралдар бұрынғы ERS 1 және ERS 2 миссияларында, сондай-ақ басқа спутниктерде қолданылған құралдардың жетілдірілген нұсқалары еді.

MWR

MWR (Микротолқынды радиометр) атмосферадағы су буын өлшеу үшін жасалған.

ААТЖЖ

AATSR (Advanced Along Track Scanning Radiometer) көрінетін және инфрақызыл спектрлерде теңіз бетінің температурасын өлшеуге мүмкіндік береді. Ол ERS 1 және ERS 2 ғарыш аппараттарының ATSR1 және ATSR2 жүктемелерінің жалғасы болып табылады. AATSR климатты зерттеу үшін Жер бетінің температурасын жоғары дәлдікпен өлшеуге болады. AATSR-дың қосымша мақсаттарының бірі – судың мөлшері, биомасса, өсімдіктердің денсаулығы мен өсуі сияқты қоршаған орта параметрлерін бақылау.

МИПС

MIPAS (Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding) – бұл Фурье түрлендіретін инфрақызыл спектрометр, ол қысым және температура профильдерін, сондай-ақ азот диоксиді, азот тотығы (N2O), метан, азот қышқылы, озон және су (H2O) газдарының профильдерін стратосферада қамтамасыз етеді. Құрал кеңейтілген спектрлік диапазонда жоғары спектрлік ажыратымдылықпен жұмыс істейді, бұл Жерді барлық мезгілде және түнде де, күндіз де бірдей сапада қамтуға мүмкіндік береді. MIPAS-тың вертикальдық ажыратымдылығы биіктікке байланысты (жоғарғы стратосфера деңгейінде жоғары).

MERIS

MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer) Жердің (жер беті мен атмосфераның) күн спектрінің диапазонында (390-тен 1040 нм-ге дейін) шағылысуын өлшейді және 15 спектрлік жолақты жерге жібереді. MERIS Канн-Манделье ғарыш орталығында құрастырылды.

СИАМАХИ

SCIAMACHY (Атмосфералық картография үшін сканерлеу бейнелеу сіңіру спектрометрі) Күннен келетін жарықты Жер бетінен шағылған жарықпен салыстырады, бұл Жер бетінен шағылған жарықтан өткен атмосфера туралы ақпаратты қамтамасыз етеді. SCIAMACHY – тропосфера мен стратосферадағы із газдар мен аэрозольдердің концентрациясын картаға түсіруді мақсат ететін бейне спектрометрі. Атмосферада шағылысқан, кері шашылған және өткізілген күн сәулелері 240 және 1700 нм аралығындағы толқын ұзындығы үшін жоғары спектрлік ажыратымдылықта (0,2 – 0,5 нм) және кейбір спектрлерде 2000 мен 2400 нм аралығында тіркеледі. Оның кең толқын ұзындығы диапазонындағы жоғары спектрлік ажыратымдылығы, тіпті өте төмен концентрациядағы көптеген із газдарды анықтауға мүмкіндік береді. Тіркелген толқын ұзындығы аэрозольдер мен бұлттарды тиімді анықтауға да мүмкіндік береді. SCIAMACHY 3 түрлі бағыттау режимін пайдаланады: надирге (күнге қарама-қарсы), лимбқа (атмосфералық корона арқылы) және күн немесе ай тұтылуы кезінде. SCIAMACHY Нидерланды мен Германияда TNO/TPD, SRON және Airbus Defence and Space Netherlands мекемелерінде құрастырылған.

RA-2

RA 2 (Радарлық биіктік өлшегіш 2) – Ku және S жолақтарында жұмыс істейтін, тік төмен бағытталған қос жиілікті радар. Ол мұхиттың топографиясын анықтау, теңіз мұзының картасын жасау/қадағалау және құрлық биіктігін өлшеу үшін қолданылады. Envisat спутнигінен алынған орташа теңіз деңгейі өлшемдері National Centre d'Etudes Spatiales веб-сайтының Aviso бетінде үздіксіз түрде графиктік түрде көрсетіледі.

ДОРИС

DORIS (Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite) спутниктің орбитасын ... дейін дәлдікпен анықтайды.

ГОМОС

GOMOS (Жұлдыздардың жасырылуы арқылы ғаламдық озонды бақылау) Жер атмосферасына енгенде түсі өзгеріп бара жатқан жұлдыздарды қадағалайды, бұл озон сияқты газдардың, соның ішінде олардың тік таралуын өлшеуге мүмкіндік береді. GOMOS жасыру принципін қолданады. Оның сенсорлары Жер атмосферасы арқылы өтетін жұлдыздың жарығын анықтайды және азот диоксиді, азот триоксиді, озон және аэрозольдер сияқты із газдардың сол жарықты қанша сіңіретінін өлшейді, бұл шамамен биіктікте жүзеге асады. Оның ажыратымдылығы:

Байланыс жоғалды

2012 жылдың 12 сәуірінде ESA Envisat спутнигімен байланыс үзілгенін хабарлады, ол 10 жыл қызмет еткеннен кейін, 2012 жылдың 8 сәуірінде, бастапқы жоспарланған мерзімін 5 жылға асып түсті. Ғарыш кемесі тұрақты орбитада қалып, онымен байланыс орнату әрекеттері сәтсіз аяқталды. Жердегі радар және француздық Pleiades жерсерпіндік зонды Envisat-ты суретке түсіріп, зақымдану белгілерін анықтау үшін қолданылды. ESA Envisat миссиясының аяқталғанын 2012 жылдың 9 мамырында ресми түрде жариялады.

Ғарыш қауіпсіздігі

Envisat ғарыш серпімдес қалдықтарымен соқтығысу қаупі болғандықтан қауіпті. Оның орбитасы және ауданы мен массасының қатынасын ескере отырып, серіктің Жер атмосферасына біртіндеп тартылуы шамамен 150 жылға созылады. Envisat қазіргі уақытта екі тіркелген ғарыш қалдығының жыл сайын оның жанынан өтіп кетуі күтілуде, бұл болжамды соқтығысуды болдырмау үшін маневр жасау қажеттігін тудырады. Envisat сияқты спутник пен 10 кг салмақтағы нысанның соқтығысуы өте үлкен қалдық бұлтын құрауы мүмкін, бұл жаңа қалдықтардың пайда болуымен соқтығысулар мен фрагментацияның өздігінен жалғасатын тізбекті реакциясын бастайды, бұл құбылыс Кесслер синдромы деп аталады.