Полярлық мұзды серпілісін бақылау үшін спутниктік бағдарлама
CryoSat
Полярлық мұзды серпілісін бақылау үшін ESA CryoSat спутнигін пайдаланады. Теңіз деңгейінің өзгеруін болжауға көмектеседі. SIRAL радары арқылы деректер жинайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
ЕКА бағдарламасы спутниктерді пайдалану арқылы полярлық мұзды бақылайды – Жердің төменгі орбитасындағы спутникті пайдалану арқылы полярлық мұздың ауданы мен қалыңдығының өзгеруін бақылауға арналған ЕКА бағдарламасы. Жұқарып бара жатқан мұз қабаттарынан суды шығарып тастайтын жағалау мұздықтарының мінез-құлқы туралы мәліметтер болашақта теңіз деңгейінің өсуін дұрыс болжау үшін маңызды болады. 2005 жылы CryoSat 1 ғарыш кемесі ұшыру кезінде жоғалды, бірақ бағдарлама 2010 жылдың 8 сәуірінде сәтті ұшырылған CryoSat 2 ғарыш кемесімен қайта жаңартылды. CryoSat Германияның Дармштадт қаласындағы Еуропалық ғарыш операциялар орталығынан (ESOC) басқарылады.
ESA programme monitoring polar ice using satellites
CryoSat is an ESA programme to monitor variations in the extent and thickness of polar ice through use of a satellite in low Earth orbit. The information provided about the behaviour of coastal glaciers that drain thinning ice sheets will be key to better predictions of future sea level rise. The CryoSat 1 spacecraft was lost in a launch failure in 2005, however the programme was resumed with the successful launch of a replacement, CryoSat 2, launched on 8 April 2010. CryoSat is operated from the European Space Operations Centre (ESOC) in Darmstadt, Germany.
Сипаттама
CryoSat-тың негізгі құралы – SIRAL (SAR / Интерферометриялық радарлық биіктік өлшегіш). SIRAL, CryoSat Жер бетінен қанша биіктікте ұшып бара жатқанына байланысты үш режимнің бірінде жұмыс істейді. Мұхиттар мен мұз қабаттарының ішкі бөліктерінің үстінде CryoSat дәстүрлі радарлық биіктік өлшегіш сияқты жұмыс істейді. Теңіз мұзының үстінде, байланысты эхо сигналдары (синтетикалық апертуралық өңдеу) біріктіріліп, CryoSat-тың мұз жалаңдарын картаға түсіруі үшін жер бетіндегі ізді азайтады. CryoSat-тың ең жетілген режимі мұз қабаттарының шеттерінде және тау мұздықтарының үстінде қолданылады. Бұл жерде биіктік өлшегіш синтетикалық апертуралық өңдеуді жүргізеді және екінші антеннаны интерферометр ретінде пайдаланып, радардан алғашқы сигналдың қайту бұрышын анықтайды. Бұл, беткей қисық болғанда өлшенетін беттің нақты орналасқан жерін көрсетеді. Алғашқы CryoSat 1998 жылы Лондон университетінің колледжінен Дункан Уингхэм ұсынған болатын. Спутниктің үш жылдық жоспарланған миссиясы – Жердегі криосферадағы табиғи және адамның әрекетінен туындаған өзгерістерді зерттеу. Ол полярлық мұз қабаттарының беткі биіктігінің және теңіз мұзының қалыңдығының өзгеру қарқыны туралы әлдеқайда дәл деректер беру үшін жасалған. Бұл ЕКА-ның ашық ғылыми бәйге арқылы таңдалған алғашқы Жер ғылымдары спутнигі еді. Ол 2005 жылдың 8 қазанында ұшырылу кезінде жойылды. Қазіргі спутник ресми түрде CryoSat 2 деп аталады, бірақ миссия әлі де CryoSat деп танылады. CryoSat 2 спутнигі алғашқы спутниктен көп жағынан ұқсас болғанымен, бірқатар маңызды жақсартулар енгізілді. Ең маңыздысы – SIRAL радарының жұмысы тоқтаған жағдайда миссияны жалғастыруға мүмкіндік беру үшін толық көшірме пайдалы жүктемені ұсыну туралы шешім қабылданды, бірақ «капот астында» көптеген басқа өзгерістер де болды. Олардың кейбіреуі бастапқы жобаның ескіруіне, ал кейбіреулері сенімділікті арттыруға, ал тағы басқалары спутникті пайдалануды жеңілдетуге бағытталған. Барлық өзгерістерге қарамастан, миссияның мақсаты өзгермеді және өлшеу мүмкіндіктері мен дәлдігі жағынан өнімділігі бұрынғысынша сақталды. 2010 жылғы мәліметтер бойынша, ұшыру 2010 жылдың 25 ақпанына жоспарланған, бірақ Байқоңыр ғарыш айлағынан «Днепр» зымыранымен кейінге шегерілді. CryoSat 2 2010 жылдың 8 сәуірінде 13:57 UTC уақытында ұшырылды. Орынды анықтау үшін CryoSat DORIS қабылдағышы, лазерлік ретрорефлектор және үш жұлдызды бақылаушыны қамтыды. ERS 1 және ERS 2 спутниктері CryoSat қолданған техникаларды сынаған алдыңғы қатарлы спутниктер болды.
CryoSat's primary instrument is SIRAL (SAR / Interferometric Radar Altimeter). SIRAL operates in one of three modes, depending on where (above the Earth's surface) CryoSat was flying. Over the oceans and ice sheet interiors, CryoSat operates like a traditional radar altimeter. Over sea ice, coherently transmitted echoes are combined (synthetic aperture processing) to reduce the surface footprint so that CryoSat could map smaller ice floes. CryoSat's most advanced mode is used around the ice sheet margins and over mountain glaciers. Here, the altimeter performs synthetic aperture processing and uses a second antenna as an interferometer to determine the across track angle to the earliest radar return. This provides the exact surface location being measured when the surface is sloping. The original CryoSat was proposed in 1998 by Duncan Wingham of University College London. The satellite's planned three year mission was to survey natural and human driven changes in the cryosphere on Earth. It was designed to provide much more accurate data on the rate of change of the surface elevation of the polar ice sheets and sea ice thickness. It was the first ESA Earth Sciences satellite selected through open, scientific competition. It was destroyed on launch October 8, 2005. The existing satellite is therefore, formally speaking, CryoSat 2, but the mission is still known simply as CryoSat. Although largely the same as the original satellite a number of key improvements were included in CryoSat 2. The most significant was the decision to provide a fully duplicated payload to enable the mission to continue if a fault caused the loss of the SIRAL radar, but there were many other changes "under the hood". Some of these were caused by obsolescence in the original design, some improved reliability and others made the satellite easier to operate. Despite all the changes the mission remains the same and the performance, in terms of measurement capability and accuracy, remains the same. as of 2010, the launch was scheduled for February 25, 2010 with a Dnepr rocket from the Baikonur Cosmodrome, but this was delayed. The CryoSat 2 launched on April 8, 2010 at 13:57 UTC. For positioning purposes, CryoSat included a DORIS receiver, a laser retroreflector and three star trackers. The ERS 1 and ERS 2 satellites were precursors that tested the techniques used by CryoSat.
Жерсеріктіктер
CryoSat 1 2005 жылғы 8 қазанда Ресейдің Плесецк ғарыш айлағынан Rockot зымырандық құрылғысын пайдалана отырып ұшырылды. (Rockot – бұл бастапқыда ядролық қару жеткізуге арналған, бірақ қазір Ресей СНВ келісімдеріне сәйкес жоюдағы модификацияланған SS 19 зымыраны.) Хруничев ғарыш орталығының бас директорының бірінші орынбасары Юрий Бахваловтың сөзіне қарағанда, екінші саты қозғалтқышын өшіруге арналған автоматты команда орындалмағандықтан, екінші саты отыны бітіп қалғанша жұмыс істей берді. Соның салдарынан CryoSat спутнигін тасымалдаған зымыранның үшінші (Бриз КМ) сатысы жоспарланғандай бөлінбеді және екінші сатыға тіркеліп қалды. Жоғары сатыдағы зымыран, спутникпен бірге, Линкольн теңізіне құлаған болуы мүмкін. Қателерді талдау нәтижесінде, ракета бағдарламасындағы қателер осыған себеп болғаны анықталды, олар модельдеу кезінде байқалмаған. CryoSat ұшырылысы сәтсіз аяқталғаннан кейін, ЕКА бірден CryoSat спутнигінің орнын толтыру миссиясын жоспарлауға кірісті. Бұл жобаға бастапқы спутникті құрастырған өндірістік команданы сақтап қалу, ұзақ уақытқа тапсырыс беруді қажет ететін бөлшектерді тапсырыс беру және қолданыстағы бюджет шеңберінде қаржыландыру схемасын құру кірді. Спутниктің ғылыми мақсаттарының маңыздылығын ескере отырып, бұл жобаға зор қолдау көрсетілді және 2006 жылғы 23 ақпанда ЕКА Жерді бақылау бағдарламасы кеңесі спутниктің көшірмесін жасауға келісім берді, соның арқасында CryoSat 2 жобасының бастапқы кезеңдері бекітілді.
CryoSat 1 was launched from the Plesetsk Cosmodrome in Russia on October 8, 2005, using a Rockot launcher. (Rockot is a modified SS 19 rocket which was originally an ICBM designed to deliver nuclear weapons, but which Russia is now eliminating in accordance with the START treaties.) According to Mr. Yuri Bakhvalov, First Deputy Director General of the Khrunichev Space Centre, when the automatic command to switch off the second stage engine did not take effect, the second stage continued to operate until it ran out of fuel and as a consequence the planned separation of the third (Breeze KM) stage of the rocket which carried the CryoSat satellite did not take place, and would thus have remained attached to the second stage. The upper rocket stages, together with the satellite, probably crashed in the Lincoln Sea. Analysis of the error revealed that it was caused by faults in the programming of the rocket, which had not been detected in simulations. After the launch failure of CryoSat, ESA immediately started to plan a replacement CryoSat mission. This included securing the industrial team which had built the original, ordering parts which have a long delivery time and establishing a funding scheme within existing budgets. Due to the importance of the scientific goals of this satellite, there was enormous support for this, and the initial phases for CryoSat 2 were approved when ESA's Earth Observation Programme Board agreed to build a copy of the spacecraft on February 23, 2006.