Geosat
Geosat（英語：GEOdetic SATellite），亦稱大地測量衛星，是美國海軍在1985年至1990年間運營的衛星測高任務[3]，主要用於軍事、大地測量學和海洋學方面的研究，具體目標包括為海軍提供全球的格網測高數據、研究海洋鋒面、漩渦、風浪、冰川地形及海面地形等[4]。Geosat在當地時間1985年3月12日從美國西海岸的范登堡空軍基地發射升空，先後執行了為其18個月的大地測量任務和為期三年的精密重複任務。後因技術故障，Geosat被迫於1990年1月提前終止所有任務。[5]
 藝術家描繪的Geosat想像圖 | |
| 任務類型 | 地球觀測 |
|---|---|
| 運營方 | 美國海軍 |
| 國際衛星標識符 | 1985-021A |
| 衛星目錄序號 | 15595 |
| 任務時長 | 5 年 |
| 圈數 | 50565 |
| 航天器屬性 | |
| 製造方 | JHU/APL |
| 發射質量 | 635 kg[1] |
| 任務開始 | |
| 發射日期 | 1985-03-13 02:00:00 UTC |
| 運載火箭 | 阿特拉斯E/F |
| 發射場 | 范登堡 SLC-3W |
| 任務結束 | |
| 停用日期 | 1990-01-31 |
| 軌道參數 | |
| 參照系 | 地球 |
| 軌域 | LEO |
| 半長軸 | 7146.2 km |
| 離心率 | 0.00398 |
| 近地點 | 757.00 km |
| 遠地點 | 814.00 km |
| 傾角 | 108.100° |
| 週期 | 100.6 分 |
| 曆元 | 1985-03-12 00:00:00 UTC[2] |
Geosat | |
Geosat是20世紀80年代唯一運行的衛星測高任務，提供了世界上首個覆蓋全球的、長期的高精度測高數據集，在物理海洋學、大地測量學、地球物理學和冰川學等研究中發揮了重要作用。[5][6]Geosat衛星的成功運行標誌着衛星測高技術進入了成熟階段。[7][8]:195
運營管理
編輯Geosat最初是由美國海軍的海軍研究辦公室管理，後管理權轉交至海軍電子戰系統司令部（現稱海軍信息戰系統司令部）。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室（JHU/APL）設計和製造了用於Geosat任務的航天器及其有效載荷，並負責任務的具體操作。此外，JHU/APL、海軍的水面武器中心及海洋研究與發展活動，以及美國國家海洋和大氣管理局共同負責數據接收、整理、加工及存檔和發佈的服務。[9]
任務類型
編輯大地測量任務
編輯大地測量任務（英語：Geodetic Mission，縮寫：GM）是Geosat的首要任務，其具體內容是提供密集的、全球範圍的測高數據格網，以提高當時地球重力場模型的精度。[10]Geosat載有一台雷達高度計，使其能以約5厘米的精度量測衛星至海面的相對距離。[7]在GM任務中，Geosat運行在軌道傾角約108°、遠地點高度814千米、近地點高度757千米、周期為100.6分鐘的太陽同步極地軌道上。[11]為了獲取全球範圍的格網數據，這些軌道在地球表面上的投影並不相互重疊，而是存在漂移。具體地，Geosat在執行GM任務期間的地面軌跡重複周期為23.07天，每一重複周期內繞地運行330圈，平均鄰軌距離為4千米。[12]
GM任務自1985年3月11日開始，於1986年9月30日結束[3]，期間經過的地面軌跡長達2億千米，共收集了約2.7億個海面測高數據[10]。
精密重複任務
編輯在完成GM任務後，Geosat於1986年9月30日進入了與先前發射的Seasat相同的運行軌道，並在1986年11月8日至1990年1月間執行精密重複任務（英語：Exact Repeat Mission，縮寫：ERM）。[3]在進入ERM任務時，Geosat調整了軌道的偏心率和升交點等軌道參數，進入了與先前軌道相同傾角、但是更圓的近極地圓軌道上，運行的繞地周期為101分鐘、重複周期為17.05天，每一重複周期繞地運行244圈。[11]利用衛星自身的推力機動，衛星的星下點軌跡和預期軌跡的偏差能維持在1千米內。精密重複的軌道使得Geosat能在其地面軌跡上獲得高質量的重複監測數據，從而精確地對海洋的鋒面、漩渦等中、小尺度結構進行量測。[6][10]
後續任務
編輯Geosat的後續任務是後續大地測量衛星（英語：Geosat Follow On，縮寫：GFO），該衛星搭載有水蒸氣輻射計與雷達高度計，於1998年2月10日搭載金牛座運載火箭自范登堡空軍基地發射[13]，運行於與Geosat完全相同的軌道上。此外，GFO還配備了用於定軌的GPS接收機（雖然從未在運營中使用過）、多普勒接收機與激光回射器。[14]GFO任務原定於2008年12月31日結束，但航天器的狀態在2008年9月末突然惡化，控制人員將受到系統故障影響的GFO降低到一個處置軌道上，並在2008年11月25日將GFO的任務終止。[15]
美國海軍還曾計劃於2014年發射名為GFO-2的後續任務，該衛星將搭載雙波段高度計，而非先前任務中的單波段高度計。[16] 但在2010年6月30日，美國海軍宣佈取消了GFO-2任務。 [17]
參考文獻
編輯- ^ Satellite: GEOSat. WMO OSCAR. [2020-04-22]. （原始內容存檔於2016-04-16） （英語）.
- ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Telemetry Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2020-04-22]. （原始內容存檔於2020-05-03）.
- ^ 3.0 3.1 3.2 GEOSAT - eoPortal Directory - Satellite Missions. directory.eoportal.org. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-10-18） （美國英語）.
- ^ US Department of Commerce, NOAA National Centers for Environmental Information. Geosat Introduction. www.nodc.noaa.gov. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-10-17） （英語）.
- ^ 5.0 5.1 Lillibridge, John; Smith, Walter; Sandwell, David; Scharroo, Remko; Lemoine, François; Zelensky, Nikita. 20 Years of Improvements to GEOSAT Altimetry: 75. 2006-07-01 （英語）.
- ^ 6.0 6.1 Douglas, Bruce C.; Cheney, Robert E. Geosat: Beginning a new era in satellite oceanography. Journal of Geophysical Research: Oceans. 1990, 95 (C3): 2833–2836 [2020-04-20]. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/JC095iC03p02833. （原始內容存檔於2020-05-03） （英語）.
- ^ 7.0 7.1 Geosat | Science Mission Directorate. science.nasa.gov. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-10-22）.
- ^ 李征航; 魏二虎; 王正濤; 彭碧波. 空间大地测量学. 武漢大學出版社. ISBN 978-7-30-707574-0.
- ^ Geosat. GlobalSecurity.org. [2020-04-21]. （原始內容存檔於2017-04-21） （英語）.
- ^ 10.0 10.1 10.2 R. McCONATHY, DONALD; C. KILGUS, CHARLES. THE NAVY GEOSAT MISSION: AN OVERVIEW (PDF). [2020-04-20]. （原始內容存檔 (PDF)於2019-08-16）.
- ^ 11.0 11.1 Shapiro, Bruce. The Geosat orbit adjust (PDF). JAnSc. 1988-12, 36: 407–424 [2020-04-20]. ISSN 0021-9142. （原始內容存檔 (PDF)於2016-05-08） （英語）.
- ^ Geosat Chapter 1. web.archive.org. 2010-05-25 [2020-04-20]. 原始內容存檔於2010-05-25.
- ^ GFO - NSSDC ID: 1998-007A. NASA NSSDC. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-05-03）.
- ^ The GFO Spacecraft and Mission Design. Computer Sciences Corporation. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2014-04-13）.
- ^ Monheim, Angela L.; Pritikin, Lance; Mayer, Greg; San Juan, Gerardo; Palmer, Ryan; Miller, Kevin; Mitchell, Scott; Weiss, Michael; et al. GFO: Disposal of a Power-Challenged Satellite with an Attitude (Control) Problem (PDF). AIAA SPACE 2009 Conference & Exposition. Pasadena, California. 2009 [2020-04-20]. （原始內容存檔於2011-07-08）.
- ^ Ball Aerospace Wins Contract for Navy's GFO-2 Altimetry Satellite (新聞稿). Ball Aerospace. April 19, 2010 [2020-04-20]. （原始內容存檔於2010-04-26）.
- ^ Cancelled Department of the Navy Security Classification Guide Report (PDF). 16 March 2016. （原始內容存檔 (PDF)於2015-09-24）.