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.svg){kind=small} 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 править
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 править
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 править
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 править
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 править
- 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 править
- ↑ Dates clés. cnes.fr. Архивировано 5 мая 2019 года.
- ↑ CFOSAT : un satellite pour mieux comprendre « l’état de mer. CNES (21 апреля 2011). Дата обращения: 7 августа 2019. Архивировано 25 апреля 2015 года.
- ↑ CFOSAT (фр.).
- ↑ CFOSAT (фр.). CNES missions scientifiques. Дата обращения: 23 августа 2018.
- ↑ Oliver Sattler. Exigences de Mission CFOSAT (фр.). Архивировано 5 мая 2019 года.
- ↑ Coopération spatiale entre la France et la Chine - Succès de la mise en orbite de CFOSat (фр.). CNES missions scientifiques. Архивировано 14 апреля 2019 года.
- ↑ Спутник ФКИ. CFOSat. Ecoruspace.ME. Дата обращения: 7 августа 2019. Архивировано 5 августа 2019 года.
- ↑ Oliver Sattler. Exigences de Mission CFOSAT (фр.). CNES missions scientifiques. Архивировано 5 мая 2019 года.
- ↑ Satellite CFOSAT. CNES missions scientifiques. Архивировано 5 мая 2019 года.
- ↑ CFOSAT (англ.). EO Portal. Agence spatiale européenne. Архивировано 25 июля 2019 года.
- ↑ Instrument (фр.). CNES missions scientifiques. Дата обращения: 23 августа 2018. Архивировано 24 августа 2018 года.
- ↑ CFOSAT (фр.). LATMOS (19 января 2011). Дата обращения: 7 августа 2019. Архивировано 24 августа 2018 года.
Библиография править
- Hauser, Danièle. CFOSAT: A new Chinese-French satellite for joint observations of ocean wind vector and directional spectra of ocean waves (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:10.1117/12.2225619.