GEOSAT спутнигі: теңіз бетінің биіктігін 5 см дәлдікпен өлшейтін, 1985 ж. ұшырылған АҚШ Әскери-теңіз күштерінің спутнигі. Геодезиялық миссия, гравитациялық өріс.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
жалпы геосаттар
generic geosats
GEOSAT (GEOdetic SATellite) – 1985 жылғы 12 наурызда АҚШ Әскери-теңіз күштері ұшырған Жерді бақылау спутнигі. Оның орбитасы 800 км, 108° бұрылыс бұрышы және шамамен 6040 секундтық түйіндік периоды болды. Спутникте спутник пен теңіз беті арасындағы қашықтықты шамамен 5 см салыстырмалы дәлдікпен өлшеуге қабілетті радиолокациялық биіктікөлшегіш құралдары орнатылған. Бастапқы кезең – 18 айлық құпия Геодезиялық миссия (ГМ) болды, оның жер бетіндегі жолы 23 күн сайын қайталанатын, 50 километрге дейін жабылатын циклмен жүзеге асырылды. Атмосфералық қарсылықтың әсерінен 1986 жылдың күзіне қарай GEOSAT дерлік 23 күндік қайталама орбитаға енді.
The GEOSAT (GEOdetic SATellite) was a U. S. Navy Earth observation satellite, launched on March 12, 1985 into an 800 km, 108° inclination orbit, with a nodal period of about 6040 seconds. The satellite carried a radar altimeter capable of measuring the distance from the satellite to sea surface with a relative precision of about 5 cm. The initial phase was an 18 month classified Geodetic Mission (GM) have a ground track with a near 23 day repeat with closure to within 50 kilometers. The effect of atmospheric drag was such that by fall 1986 GEOSAT was in an almost exact 23 day repeat orbit.
Миссия
Geosat GM мақсаты теңіздің гравитациялық өрісі туралы ақпарат беру болды. Егер мұхит беті қозғалмаса және толқындар мен жел сияқты күштер әсер етпесе, су беті геоид бойымен орналасқан болар еді. Бірінші дәрежеде Жердің пішіні - айналма эллипсоид. Су астындағы таулар сияқты жер астындағы нысандар гравитациялық тартылыс тудырады, ал мұхит шұңғымалары сияқты нысандар төмен гравитациялық аймақтарды құрайды. Гравитациядағы кеңістіктік өзгерістер мұхит бетіне әсер етеді, соның салдарынан геоидта кеңістіктік құрылым пайда болады. Геоидтың бірінші дәрежедегі эллипсоидтан ауытқуы шамамен ± 100 метрді құрайды. Жер ортасынан су бетінің орнын өлшеу арқылы геоидты байқауға болады, ал гравитациялық өріс кері есептеулер арқылы анықталады.
The Geosat GM goal was to provide information on the marine gravity field. If the ocean surface were at rest, and no forces such as tides or winds were acting on it, the water surface would lie along the geoid. To first order, the Earth shape is an oblate spheroid. Subsurface features such as seamounts create a gravitational pull, and features such as ocean trenches create lower gravity areas. Spatial variations in gravity exert influence on the ocean surface and thereby cause spatial structure in the geoid. The deviations of the geoid from the first order spheroid are on the order of ± 100m. By measuring the position of the water surface above the Earth center, the geoid is observed, and the gravity field can be computed through inverse calculations.
Тапсырманы қайталау
GM 1986 жылдың 30 қыркүйегінде аяқталғаннан кейін, GEOSAT-тың ғылыми Дәл қайталау миссиясы (ERM) 1986 жылдың 8 қарашасында 17.05 күндік, 244 рет қайталау орбитасына маневр жасағаннан кейін басталды, бұл орбита океанографиялық қолданулар үшін тиімдірек болды. ERM 1990 жылдың қаңтар айында екі бортындағы таспалық жазғыш құрылғының істен шығуына байланысты аяқталды, осыған дейін үш жылдан астам ERM деректері жиналып, ғылыми қауымға қолжетімді болды. GM мақсатына қол жеткеннен кейін де спутник пайдалы қызметін жалғастыра алды. Мұхит бетіне әсер ететін келесі деңгейдегі физикалық процестерді бақылауға мүмкіндік туды. Токтар, толқындар және желдің күші су деңгейінде өзгерістер тудырады. Құбылмалы толқындар мен құбылыстар (цунамилер мен дауылдық толқындар) болғанымен, егер олардың салдарынан су деңгейі 1 метрге өзгерсе, онда мұхиттың қалыпты ерекшеліктері үлкен деп есептеледі. Әлемнің көп бөлігінде 20 см амплитудасы бар ерекшеліктер кездеседі. ERM спутникті дәл қайталанатын орбитаға орналастырды. Спутник Жерді айналып, 17.05 күннен кейін сол нүктеге оралады. Спутниктің қозғалысын басқару маневрлері арқылы, орбитаның дәл қайталануын алдын ала белгіленген жер траекториясынан 1 км-ге дейін сақтап тұру мүмкін болды. Осылайша, спутник жер бетіндегі траектория бойындағы нүктелердегі ұзақ мерзімді өзгерістерді бақылауға мүмкіндік алды.
After the GM concluded 30 September 1986, GEOSAT's scientific Exact Repeat Mission (ERM) began on November 8, 1986 after being maneuvered into a 17.05 day, 244 pass exact repeat orbit that was more favorable for oceanographic applications. When the ERM ended in January 1990, due to failure of the two on board tape recorders, more than three years of ERM data were collected and made available to the scientific community. Once the GM goal had been reached, the satellite still had a useful life. An opportunity existed to observe the next order physical process that affects the ocean surface. Currents, tides and wind forcing all create changes in water levels. While there are extreme waves and events (tsunamis and hurricane surge), typical ocean features would be considered large if the water level change caused by them were 1 m. Most areas of the world experience features of typical amplitude of 20 cm. The ERM established the satellite in an exact repeat orbit. The satellite would orbit the Earth, and after 17.05 days the satellite would return to the same point. The satellite was actively controlled through thrust maneuvers to maintain the exact repeat orbit to within 1 km of the predefined ground track. In this manner, the satellite could observe long term changes at the points along the ground track.
Тағайындаудан босату
1990 жылы АҚШ Әскери-теңіз күштері Антарктиданы 60 және 72 градус оңтүстік ендікте арасында қоршап тұрған, пончик пішіндес мұхит аймағын қамтитын Геодезиялық миссия деректерінің бір бөлігін құпиясыздандырды. 1992 жылы 30 градус оңтүстік ендіктен оңтүстікке қарайғы мұхиттардағы Геодезиялық миссия деректерінің тағы бір бөлігі жарияланды. GEOSAT деректері бүкіл әлемдік теңіз беті үшін 1995 жылдың шілдесінде ESA ERS 1 миссиясының геодезиялық кезеңі аяқталғаннан кейін құпиясыздандырылды. Бұл деректер кейіннен қосымша спутниктік биіктік өлшегіштермен бірге мұхиттың тереңдігін (батиметриясын) анықтау үшін кеңінен пайдаланылды.
The U. S. Navy declassified parts of the Geodetic Mission data in 1990 that covered a doughnut shaped area of ocean that surrounds Antarctica between 60 and 72 degrees south latitude. In 1992, further parts of the Geodetic Mission data over the oceans south of 30 degrees south were released. The GEOSAT data for the entire global sea surface was declassified in July 1995 after the competition of the geodetic phase of ESA ERS 1 mission. These data were subsequently widely used to estimate ocean bathymetry along with additional satellite altimeters.
ГФО
GEOSAT-тың мұрагері Geosat Follow On (GFO) миссиясы болып табылады, ол 1998 жылдың 10 ақпанында Ванденберг әуе базасынан Таурус зымыранымен ұшырылды. GFO су буы радиометрін, сондай-ақ радиолокациялық биіктік өлшегішті алып жүрді және GEOSAT-тың Exact Repeat миссиясымен бірдей орбитада жұмыс істеді. Сонымен қатар, GFO GPS қабылдағышын (ол операциялық режимде ешқашан қолданылмады), Допплер қабылдағыштарын және орбиталық анықтама үшін лазерлік ретро-рефлекторларды алып жүрді. GFO 2008 жылдың 31 желтоқсанында қызметтен шығарылуы жоспарланған, бірақ 2008 жылдың қыркүйек айының соңында ғарыш аппаратының нашарлауына байланысты өшіру процесін жеделдету туралы шешім қабылданды. Ғарыш аппаратындағы бірқатар жүйелік бұзушылықтарға қарамастан, операторлар GFO-ны зейінге түсіріп, 2008 жылдың 25 қарашасында өшіре алды. 2014 жылы GFO 2 деп аталған жаңа миссияны ұшыру жоспарланған, ол бұрынғы ғарыш аппаратындағы бір жолақты биіктік өлшегіштің орнына екі жолақты биіктік өлшегішпен жабдықталуға тиіс болған. АҚШ Әскери-теңіз күштері GFO 2 жобасын 2010 жылдың 30 маусымында тоқтатты.
The successor to GEOSAT is the Geosat Follow On (GFO) mission, launched 10 February 1998 by a Taurus rocket from Vandenberg AFB. GFO carried a water vapor radiometer as well as a radar altimeter, and operated in the same orbit as GEOSAT's Exact Repeat Mission. In addition, GFO carried a GPS receiver (which was never used operationally), Doppler receivers, and laser retro reflectors for orbit determination. GFO was scheduled for retirement on December 31, 2008, but in late September 2008, the deteriorating state of the spacecraft resulted in a decision to accelerate the shutdown. Despite a series of system failures aboard the spacecraft, controllers were able to successfully lower GFO to a disposal orbit and shut it down on November 25, 2008. A successor mission, named GFO 2, was planned for launch in 2014, and would have featured a dual band altimeter, instead of the single band altimeter on the previous spacecraft. GFO 2 was cancelled by the U. S. Navy on 30 June 2010.