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.

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 . 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 .

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 .

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

• 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 :

• 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 . 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 .

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 .

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) .
• SCAT является векторным ветровым скаттерометром , разработанный CNSA , который измеряет направление и скорость приземного ветра. Лучи радаров вращаются с большим углом падения (18 ~ 50°) .

Примечания

Библиография

• Hauser, Danièle. (англ.) // Proceedings SPIE 9878, Remote Sensing of the Oceans and Inland Waters: Techniques, Applications, and Challenges : journal. — 2016. — April ( vol. 9878 ). — P. 1—22 . — doi : .

См. также

• Китайское национальное космическое управление

Ссылки

• (англ.)