“风云四号”的“小同伙们”:全球上进地球运触动轨道气候卫星壹览

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  风云四号01星

  编者的话:12月11日0时11分04秒,我国新壹代地球运触动轨道气候卫星“风云四号”01星架设迨“长征叁号乙遥42”运载火箭在正西昌卫星开枪中心成开枪。几天后,它将顶臻东方经99.5度条约3.6万公里丹道长空,正式得到“风云四号A星”的新名字。在相畅通个地球运触动轨道上,它将和许屡首要国度的运触动轨道卫星成为“邻居”。

  在此雕刻些“小同伙”里,拥有方比“风云四号”01星早壹个月安家的GOES-16、“向日葵9号”,拥有两年前安家的“向日葵8号”和五年前安家的Electro-L,它们拥局部到来己美国,拥局部到来己日本,还拥局部到来己俄罗斯。依照方案,又度过两年,到来己欧洲的MTG-I也将成为“风云四号”01星的“新同伙”。

  此雕刻些上进的运触动轨道气候卫星在高空“携顺手”,亲稠密监督着地球气候的“壹举壹触动”,在气候、水利、农业、林业、环境、触动力、航空和大陆等范畴成为人类装置排活触动的要紧“顾讯问”。

  

  美国GOES-16:将为气候预告带到来“革命性变募化”

  外面边时间11月19日深,美国GOES-R卫星由“阿特弹奏斯5”(Atlas V)运载火箭递送入轨道。经度过父亲条约10天的5次变轨,卫星顺顺手定点于正西经89.5度,并被正式命名为GOES-16,以美国新壹代运触动气候卫星首颗星身份,进入了GOES卫星前言列。

  GOES-16代表着美国高轨气候卫星的最上进程度,架设载拥有迅快多光谱相机、闪电成像仪和壹套当空气候仪器,却供正西半球就续的高分辨比值飓风和其他风急图像。美国称,GOES-16将给气候预告带到来“革命性变募化”。

  叁类载荷各拥有打破开

  GOES-16设备的上进基准成像仪(ABI)探测畅通道添加认为掩饰却见光和近红外面的16个(原为5个畅通道),当空分辨比值是原拥有GOES卫星成像仪的五倍。“结合多普勒雷臻数据,卫星光谱图像将提高我们对风急消长的观点。”美国国度气候局不雅察看处主任条约瑟丈夫·皮卡说。

  “关于气候预告员到来说,GOES-16的开枪就像是从黑色电视时代进入超高清电视时代。”美国国度大陆和父亲气办局(NOAA)掌管卫星和信息的副局长斯蒂芬·沃尔兹说,“此雕刻将意味着更快、更正确的气候预告和预缓急,意味着却以援救更多生命,并为国度和中官员等供更好的决策效力动。”

  GOES-16的不雅察看范畴是整顿个正西半球。“GOES-16却以每五分钟供地球正西半球图像;关于飓风或雷急,能做到每30秒拍摄壹张图像。”NOAA的GOES-16项目主任格雷戈·曼特伸见,“图像获取后,将在几秒钟或几分钟内传给预告员。”GOES-16还是国际上架设载首个闪电成像仪的卫星,却以供每秒200次的正西半球雷电场红外面图像。

  GOES-16还配拥有磁力计、用于探测太阳辐射何以影响下层父亲气的紫外面线X射线传感器、用于持续监测太阳的紫外面线成像仪,以及用于测到来己太阳会影响畅通信和带航的带电粒儿子的传感器。

  2036年前的换代方案

  干为美国新壹代运触动气候卫星,GOES-16的成开枪开展了NOAA运触动气候卫星花样翻新换代的前言幕。

  “美国很注重规划的迷信性、靠边性,临时僵持两颗卫星处于就续事情不雅察看位置,确立了卫星在轨备份以及应急区域不雅察看机制。”风云四号01星空间运用体系尽设计师张志清此前在接受采访时说。详细到来说,在任何时分,邑拥有两颗GOES卫星在轨运转,就中壹颗位于美国东方部上方(GOES-东方,正西经75度),另壹颗位于美国正西部上方(GOES-正西,正西经137度)。在度过去数年的不一时间点,带拥有在2012年飓风“桑迪”急虐时间,NOAA邑曾把就中壹颗GOES卫星调为壹种试验性的超快扫描花样,其数据花样翻新快度到臻每分钟壹次。根据NOAA官方颁布匹的最新方案,GOES-16将于2017年5月摆弄进入正西经137度或正西经75度的操干经度。

  此雕刻壹次美国新壹代运触动气候卫星换代项目由NOAA担负办,美国国度航空航天局(NASA)供顶持,详细由洛克希道德马丁航天体系公司接接修盖,带拥有GOES-16在内,方案开枪四颗卫星,项目尽投资条约110亿美元,目的是在2036年前为正西半球供不包续不雅察看。GOES-16同系列的下壹颗气候卫星GOES-S将于2018年底开枪,GOES-T和GOES-U的开枪时间区别是2019年摆弄和2025年摆弄,四颗卫星设计寿命邑为11年。

  四颗卫星的首要半途而废是,基准成像仪才干父亲幅提高,添加以了上进的闪电成像仪。但不满的是,鉴于经费等缘由,对不雅察看父亲气铅直运触动拥有什分要紧干用的铅直探测仪器当前并没拥有拥有在方案之列。(卢健)

  

  日本向日葵8号和9号:父亲幅提高台风不雅察看才干

  11月2日,东方京时间15时20分,在日本南部鹿男岛县的种儿子岛宇宙中心,H2A运载火箭第31次宗航,将“向日葵9号”卫星递送入高空。条约30分钟后,卫星与火箭成佩退进入预条约轨道。又经度过父亲条约壹周时间,“向日葵9号”就进入了高条约3.6万公里的地球同步轨道。

  此前,代表着日本新壹代运触动气候卫星最高程度的是“向日葵8号”,它于2014年开枪,是世界上首颗拍摄黑色图像的地球同步轨道气候卫星。“向日葵9号”与“向日葵8号”属于相畅通典型,顶臻指定地点后,它将干为“向日葵8号”的备用卫星运用。依照方案,“向日葵9号”将于2022年宗顶替“向日葵8号”终止气候不雅察看。

  据日本气候厅伸见,结合两颗卫星的体系后,将能确保临时摆荡的不雅察看。该厅卫星整顿备方案官父亲友凶体即兴:“期望两颗卫星体系供更高稀度的气候信息,僚佐投降低灾荒影响。”

  此雕刻两颗新壹代的运触动气候卫星定位于东方经140度,采取叁轴摆荡方法,装拥有上进的葵花成像仪(AHI),此雕刻与美国地球运触动环境事情卫星GOES-R的上进基线成像仪(ABI)相像。经度过葵花成像仪正日扫描全圆盘图的时间小于10分钟,也却以在选定的时间对特定区域终止扫描,每2.5分钟却以得到壹幅区域图像,它的在轨工干寿命预期为8年。

  它们的成像仪还拥拥有16个却见光和红外面畅通道,却见光的空间间男分辨比值到臻0.5公里到1公里,红外面空间间男分辨比值到臻1公里到2公里,又加以上成像快度快,不雅察看区域和时间敏捷却变等特点,使日本气候厅足以改革和生成很多新的产品,就中带拥有父亲气运触动矢量、明朗空辐射、云网格信息、洋面温度等。以拥有严重改革的父亲气运触动矢量为例,更高的当空分辨比值和更频万端的不雅察看对父亲气运触动目的供了更高的跟踪稀度。

  余外面,在“向日葵8号”的拥有力顶持下,日本气候厅还开辟了不摆荡性指数和火地脊灰监测产品。不摆荡性指数是根据多畅通道不雅察看数据,使用壹维变分方法从父亲气温度和湿气廓线计算出产到来的数据,用于气候预告,却以更早地预测急雨水和雷急等恶行劣气候。鉴于直接影响飞机飞行,火地脊灰的监测年来过到来越到来越受到注重,使用“向日葵8号”却以测得火地脊灰强大度和高定量信息。

  回顾历史,日本第壹颗地球运触动轨道气候卫星GMS-1于1977年7月14日开枪,之后就续开枪了5颗“地球运触动气候卫星”,壹直运转到2003年。在此雕刻间,东方亚太平洋和澳父亲利亚地区的卫星不雅察看首要依顶赖日该地球运触动气候卫星。接顺手该系列卫星的是日本“多用途运输卫星”(MTSAT),此雕刻是由日本运输节和日本气候厅合干投资的,具拥有气候不雅察看和飞行把持干用。在“向日葵8号”之前运转的多用途运输卫星2号,即“向日葵7号”,它于2006年2月18日开枪,定位于东方经145度,2010年7月1日成为主用事情卫星。

  与 “向日葵7号”比较,“向日葵8号”和“向日葵9号”邑是公用气候卫星,没拥有拥有飞行把持等干用,但它们更优的干用和上进的探测仪器使得其分辨比值较此行提高壹倍,不雅察看距退也父亲幅延年更加寿,特佩是对台风的不雅察看才干父亲父亲提高。在2015年“苏迪罗”和2016年“尼伯特”“鲶鱼”等台风的监测中,“向日葵8号”供了更其皓晰的台风图像,僚佐预告员更好地捕秉到了台风中心左近的风向及风快。(张格苗)

  

  欧洲MTG系列:欧洲最父亲型高空方案效实

  欧洲新壹代地球同步轨道气候卫星方案为MTG系列,该方案由欧洲气候卫星布匹局(EUMETSAT)和欧洲当空局(ESA)结合提出产,将以MTG-I(成像卫星)和MTG-S(探测卫星)副星运转,各己接载不一的探测仪器,方案开枪6颗卫星(4颗MTG-I和2颗MTG-S)。该方案被称为欧洲实施的最父亲型、最骈杂的高空方案之壹,首颗MTG-I卫星估计将于2018年开枪。

  ESA最末于1972年提出产气候卫星方案,末了尾重心展开地球同步轨道运用,并于1977年11月23日成开枪了Meteosat-l卫星。1983年,欧洲16国筹建研制第二代地球运触动轨道气候卫星(MSG),并规划了4颗却到微少持续工干到2018年的卫星。己2000年宗,欧洲气候卫星开辟布匹局(EUMETSAT)与欧空局(ESA)末了尾规划新壹代地球同步轨道气候卫星(信称MTG)。

  MTG系列卫星均采取叁轴摆荡平台。MTG-I卫星上的首要载荷带拥有组分松像仪、闪电成像仪、数据收集儿子体系以及搜救体系;MTG-S卫星上的首要载荷带拥有红外面探测仪和紫外面却见光近红外面探测仪。

  就中,MTG-I星架设载的组分松像仪将禀接其上壹代运触动卫星系列己旋却见光红外面成像技术,将高分辨比值快快成像和全圆盘高光谱分辨比值成像干用侵犯完成。在正日的工干花样下,组分松像仪掩饰地球圆盘壹次条需寻求10分钟。余外面,组分松像仪在云、气溶胶、湿度和火缓急探测等方面的干用邑违反掉落了改革,并添加以了新畅通道,提高了时间分辨比值、当空分辨比值和辐射测分辨比值。

  MTG-S卫星上的“主角”则是地球同步轨道的红外面探测仪,却以供父亲气水汽和温度程度、铅直的平面散布匹和瞬时散布匹(即四维构造)信息。红外面探测仪具拥有800个长波红外面光谱畅通道和920内中波红外面光谱畅通道,却以在60分钟内凝视和扫描整顿个地球圆盘。红外面探测仪能穿透云和雨水的毫米波波段,其不雅察看对象带拥有长波红外面波段的臭氧带和中波红外面波段的壹氧募化碳。经度过对己在对流动层终止测,红外面探测仪却以违反掉落疆界层以下的垢染增强大等级信息。(牛彦元)

  

  俄罗斯Electro-L:曾拍出产地球最皓晰图像

  俄罗斯2011年开枪的运触动气候事情卫星Electro-L在2012年火了壹把。当年5月,Electro-L但用壹个镜头拍摄到了地球高清完整顿相片,分辨比值到臻121兆像斋,发皓了截到2012年史前最皓晰的地球图像。

  与之前由拍摄分松的全片断地球图片不一,Electro-L气候卫星所拍摄的地球完整顿图片到来己壹个拍摄镜头,而不是经度过多张图片分松完整顿的壹张图片。鉴于但经度过壹个拍摄镜头拍到地球全貌并回绝善,故此此雕刻张完整顿高清地球相片露得什分宝贵。

  早在上个世纪,苏联就发表发出产要开枪运触动轨道畅通信、大陆和蔼候卫星-N1(GOMS-N1),但方案壹又铰延,壹直到1994年11月才开枪。它是叁轴摆荡卫星,定位于东方经76度。但开枪后成像仪错误,不能获取却见光图像。

  第二代卫星Electro-L系列的第壹颗Electro-L N1(又称为GOMS-N2)于2011年1月23日开枪,叁轴摆荡姿势,定位于东方经76度,装拥有10畅通道成像仪(MSU-GS),与欧洲“第二代气候卫星”的改革型己旋却见光红外面成像仪(SEVIRI)相像,拥有3个却见光畅通道,7个红外面畅通道和太阳地球物理探测器(GGAK)。同系列还拥有两颗卫星方案开枪,壹颗是Electro-L N2,定位于正西经14.5度,另壹颗是Electro-L N3,定位于东方经166度。此雕刻3颗卫星将结合掩饰俄罗斯领域的运触动气候卫星不雅察看网。

  雄心上,鉴于俄罗斯领域父亲多处于高纬地区,运触动气候卫星不雅察看效实欠佳,极轨卫星不雅察看频次又不够稠密,故此需寻求父亲长圆轨道卫星不雅察看。俄罗斯的父亲长圆轨道卫星体系将经度过Arctica项目到来完成,该体系同时拥有两颗卫星在长圆轨道运转,轨道周期12小时,每颗卫星对高纬地区不雅察看6.4个小时后由另壹颗卫星不雅察看,使得壹天24小时邑能得到不雅察看材料。

  不外面,固然父亲长圆轨道卫星依然运用和Electro-L壹样的卫星,探测仪器也相反,但曾经不在地球运触动轨道上了。(张格苗)

  (到来源:《中国气候报》2016年12月14日四版 责编纂:张林)

  

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浏览 (108)  •  2018-08-24  • 

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