CFOSAT

CFOSAT (англ. Chinese-French Oceanic Satellite) — совместная миссия китайского (CNSA) и французского (CNES) космических агентств, целью которой является мониторинг ветров и волн на поверхности океанов и оптимизация моделирования морских прогнозов, используемых морской метеорологией а также сбор данных о физических процессах во время формирования и эволюции волн. Для достижения этой цели мини-спутник (около 600 кг) использует два радара (скаттерометры): SWIM, разработанный CNES, измеряет направление, высоту и длину волны, и SCAT — направление и скорость ветра. Разработка спутника началась в начале 2010 года. 29 октября 2018 года аппарат был выведен на орбиту. Срок службы миссии не менее 3 лет.

CFOSAT
Заказчик CNSA
CNES
Задачи Мониторинг поверхностных ветров и океанических волн
Стартовая площадка Цзюцюань LC-43
Ракета-носитель Чанчжэн-2C
Запуск 29 октября 2018
COSPAR ID 2018-083A
SCN 43662
Технические характеристики
Платформа CAST 2000
Масса 650 кг
Мощность 1500 Вт
Источники питания солнечная батарея
Ориентация трёхосная стабилизированная
Срок активного существования 3 года
Элементы орбиты
Тип орбиты Солнечно-синхронная орбита
Большая полуось 6895 км
Наклонение 97,5°
Период обращения 95 мин
Апоцентр 524,7 км
Перицентр 523,3 км
Целевая аппаратура
SCAT векторный ветровой скаттерометр
SWIM волновой скаттерометр
cfosat.cnes.fr/fr/cfosat…

История

История миссии началась в 2006 году, когда Китай и Франция подписали меморандум о взаимопонимании по CFOSAT. Проект был запущен в Пекине в марте 2007 года. Технико-экономическое проектирование радара SWIM, разработанного Thales Alenia Space в Тулузе, началось в мае 2007 года. В январе 2009 года запущено предварительное проектирование инструмента SWIM. Решение о переходе к этапу реализации было принято в декабре 2010 года[1]. Научная часть проекта поддерживается в Китае со стороны Национальной спутниковой службы океанических исследований (NSOAS), а во Франции - со стороны LATMOS при участии Метео-Франс и французского океанографического института IFREMER[2].

Цели

Характеристика волн представляет собой один из основных типов данных в морской метеорологии. Их получение обеспечивает прогнозы состояния моря , которые важны для многих видов деятельности, таких как морской транспорт, работы на море, морской туризм и борьба с загрязнением моря. Состояние моря зависит от многих факторов: местный ветер, морское дно, течения, характеристики волнообразующих факторов (скорость и расстояния), приливы, отливы и др. Картографирование этих явлений, необходимое для прогнозов, все еще несовершенно[3].

CFOSAT предназначен для проведения крупномасштабных наблюдений за локальным приземным ветром (направлением и скоростью), а также за направлением, амплитудой и длиной волн[4].

  • Основная цель состоит в том, чтобы улучшить прогнозы состояния моря, составляемые морской метеорологией, путем построения более точных моделей на основе данных, собранных спутником на протяжении нескольких лет.
  • Вторичной целью является улучшение понимания работы локальных физических процессов, таких как возникновение мёртвой зыби, возникающей в отдаленных регионах моря, под действием местных ветров.

Ожидаемая производительность выглядит следующим образом[5]:

  • Определение направления волн с пространственным разрешением от 50x50 до 70x70 км² и точностью около 15°.
  • Определение длины волн, размером 70-500 м с точностью от 10 до 20 %.
  • Определение высоты волны более 40-50 см с точностью 10 %.
  • Определение направления ветра по ширине 900 км относительно земной поверхности с пространственным разрешением от 25x25 до 50x50 км² с точностью ± 20°, при скорости ветра от 4 до 24 м/с.
  • Определение скорости ветра с точностью ± 2 м/с (до 10%).
  • Сбор данных с поверхности планеты с временным разрешением от 1 до 2 дней.
  • Передача данных менее чем за 3 часа.

Прогресс

CFOSAT был выведен на орбиту китайской ракетой Чанчжэн 2C вместе с четырьмя китайскими и одним белорусским наноспутниками 29 октября 2018 года[6][7]. Спутник движется по гелиосинхронной орбите с высотой 519 км и наклоном 97°. Спутник возвращается на трассу каждые 13 дней. Данные принимаются и обрабатываются как наземными станциями Китая, так и Франции. Чтобы составить прогнозы, данные предоставляются менее чем за 3 часа для объединения в единую целостную модель. Сбор данных о ветрах по всему земному шару составляет 3 дня и 13 дней для данных о параметрах волн. Начальная продолжительность миссии 3 года. В конечном итоге собранные данные могут быть включены в европейскую базу данных GMES[8].

Характеристики

CFOSAT — это компактный 3-осевой стабилизированный мини-спутник весом 650 кг, имеющий приблизительно кубическую форму (1,4х1,4х1,2 м). Ожидаемый срок службы 3 года. Спутник включает платформу CAST 2000, предоставленную Китаем, и полезную нагрузку с двумя приборами SWIM и SCAT. Точность наведения составляет 0,1°. Энергия обеспечивается солнечными батареями, развернутыми на орбите, которые вырабатывают 1500 Вт в начале миссии и 1300 Вт в конце миссии. В теневой стороне орбиты энергия восстанавливается от батарей емкостью 60 ампер-часов[9][10].

Научные инструменты
  • SWIM (прибор для исследования и мониторинга поверхностных волн) представляет собой скаттерометр, разработанный CNES, который измеряет волновые свойства (направление, длину волны). SWIM — это радар с реальной апертурой, работающий в Ku-диапазоне (13,2 — 13,6 ГГц). Радар испускает 6 лучей 2×2° с низкой частотой падения (от 0 до 10° с шагом 2°) относительно местной вертикали. Вращением (6 оборотов в минуту) лучи охватывают область радиусом 88 км. Наклон водной поверхности на одной линии определяется вариациями отражения луча радара. В инструменте используется инновационный принцип, разработанный Thales Alenia Space, ранее создавшей встроенные инструменты Cryosat, SARAL и Jason. Характеристики прибора оптимизированы для измерения длинноволнового излучения (70 - 500 метров)[11].
  • SCAT является векторным ветровым скаттерометром, разработанный CNSA, который измеряет направление и скорость приземного ветра. Лучи радаров вращаются с большим углом падения (18 ~ 50°)[12].

Примечания
  1. Dates clés. cnes.fr.
  2. CFOSAT : un satellite pour mieux comprendre « l’état de mer. CNES (21 апреля 2011).
  3. CFOSAT (фр.).
  4. CFOSAT (фр.). CNES missions scientifiques. Дата обращения: 23 августа 2018.
  5. Oliver Sattler. Exigences de Mission CFOSAT (фр.).
  6. Coopération spatiale entre la France et la Chine - Succès de la mise en orbite de CFOSat (фр.). CNES missions scientifiques.
  7. Спутник ФКИ. CFOSat.. Ecoruspace.ME.
  8. Oliver Sattler. Exigences de Mission CFOSAT (фр.). CNES missions scientifiques.
  9. Satellite CFOSAT. CNES missions scientifiques.
  10. CFOSAT (англ.). EO Portal. Agence spatiale européenne.
  11. Instrument (фр.). CNES missions scientifiques. Дата обращения: 23 августа 2018.
  12. CFOSAT (фр.). LATMOS (19 января 2011).

Библиография

См. также

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.