CFOSAT

CFOSAT ( Chinese-French Oceanic Satellite ) on Kiinan ( CNSA ) ja Ranskan ( CNES ) avaruusjärjestöjen yhteinen tehtävä, jonka tarkoituksena on seurata tuulia ja aaltoja valtamerten pinnalla ja optimoida käytettävien meriennusteiden mallintamista. merimeteorologian avulla sekä kerätä tietoja fysikaalisista prosesseista aaltojen muodostumisen ja kehityksen aikana . Tämän saavuttamiseksi minisatelliitti (noin 600 kg) käyttää kahta tutkaa ( sirontamittaria ): CNESin kehittämä SWIM mittaa tuulen suunnan, korkeuden ja aallonpituuden ja SCAT tuulen suunnan ja nopeuden. Satelliitin kehittäminen aloitettiin vuoden 2010 alussa. Laite laukaistiin kiertoradalle 29. lokakuuta 2018. Tehtävän käyttöikä on vähintään 3 vuotta.

Historia

Operaation historia alkoi vuonna 2006, kun Kiina ja Ranska allekirjoittivat yhteisymmärryspöytäkirjan CFOSATista. Hanke käynnistettiin Pekingissä maaliskuussa 2007. Toulousessa sijaitsevan Thales Alenia Spacen kehittämän SWIM-tutkan toteutettavuustutkimus alkoi toukokuussa 2007. Tammikuussa 2009 SWIM-työkalun alustava suunnittelu lanseerattiin. Päätös siirtyä toteutusvaiheeseen tehtiin joulukuussa 2010 [1] . Hankkeen tieteellistä osaa tukee Kiinassa National Ocean Research Satellite Service (NSOAS) ja Ranskassa LATMOS, johon osallistuvat Météo-France ja Ranskan valtamerentutkimusinstituutti IFREMER [2] .

Tavoitteet

Aaltojen karakterisointi on yksi merimeteorologian tärkeimmistä tietotyypeistä. Niiden hankinta tarjoaa ennusteita meren tilasta , jotka ovat tärkeitä monille toimille, kuten meriliikenteelle , merityölle, merimatkailulle ja meren pilaantumisen torjuntaan . Meren tila riippuu monista tekijöistä: paikallisesta tuulesta, merenpohjasta, virroista, aallonmuodostustekijöiden ominaisuuksista (nopeus ja etäisyys), vuorovedestä, vuorovedestä jne. Näiden ennusteiden kannalta tarpeellisten ilmiöiden kartoitus on edelleen epätäydellinen [3 ] .

CFOSAT on tarkoitettu paikallisen pintatuulen (suunta ja nopeus) sekä suunnan, amplitudin ja aallonpituuden laajamittaiseen havainnointiin [4] .

• Päätavoitteena on parantaa merimeteorologisia ennusteita meren tilasta rakentamalla tarkempia malleja useiden vuosien aikana kerättyihin satelliittitietoihin perustuen.
• Toissijaisena tavoitteena on parantaa ymmärrystä paikallisten fyysisten prosessien toiminnasta, kuten meren syrjäisillä alueilla paikallisten tuulien vaikutuksesta tapahtuva kuollut turvotus .

Odotettu suorituskyky on seuraava [5] :

• Aallon suunnan määritys spatiaalisella resoluutiolla 50x50 - 70x70 km² ja tarkkuudella noin 15°.
• Aallonpituuden määritys, kooltaan 70-500 m, tarkkuudella 10-20 %.
• Yli 40-50 cm aallonkorkeuden määritys 10 % tarkkuudella.
• Tuulen suunnan määrittäminen 900 km leveydeltä suhteessa maan pintaan alueellisella resoluutiolla 25x25 - 50x50 km² ± 20° tarkkuudella tuulen nopeudella 4 - 24 m/s.
• Tuulen nopeuden määritys ± 2 m/s (jopa 10 %) tarkkuudella.
• Tietojen kerääminen planeetan pinnalta aikaresoluutiolla 1–2 päivää.
• Tiedonsiirto alle 3 tunnissa.

Edistyminen

CFOSAT laukaistiin kiertoradalle kiinalaisella Long March 2C -raketilla yhdessä neljän kiinalaisen ja yhden valkovenäläisen nanosatelliitin kanssa 29. lokakuuta 2018 [6] [7] . Satelliitti liikkuu heliosynkronisella kiertoradalla , jonka korkeus on 519 km ja kaltevuus 97°. Satelliitti palaa radalle 13 päivän välein. Tiedot vastaanottavat ja käsittelevät sekä kiinalaiset että ranskalaiset maa-asemat. Ennusteiden tekemiseksi tiedot toimitetaan alle 3 tunnissa, jotta ne yhdistetään yhdeksi kokonaisvaltaiseksi malliksi. Tuulitietojen kerääminen koko maapallolta on 3 päivää ja 13 päivää aaltoparametritiedoilla. Tehtävän alkuperäinen kesto on 3 vuotta. Lopulta kerätyt tiedot voidaan sisällyttää eurooppalaiseen GMES-tietokantaan [8] .

Ominaisuudet

CFOSAT on kompakti 3-akselinen stabiloitu minisatelliitti , joka painaa 650 kg ja noin kuutiometriä (1,4 x 1,4 x 1,2 m). Odotettu käyttöikä on 3 vuotta. Satelliitti sisältää Kiinan toimittaman CAST 2000 -alustan ja hyötykuorman kahdella SWIM- ja SCAT-instrumentilla. Osoitustarkkuus on 0,1°. Tehoa tuottavat kiertoradalla olevat aurinkopaneelit, jotka tuottavat 1500 wattia tehtävän alussa ja 1300 wattia sen lopussa. Radan varjopuolella energiaa otetaan talteen akuista, joiden kapasiteetti on 60 ampeerituntia [9] [10] .

Tieteelliset instrumentit

• SWIM (surface wave research and monitoring instrument) on CNES :n kehittämä sirontamittari , joka mittaa aallon ominaisuuksia (suunta, aallonpituus). SWIM on todellinen aukkotutka , joka toimii Ku-kaistalla (13,2 - 13,6 GHz). Tutka lähettää kuusi 2 × 2°:n sädettä alhaisella tulotaajuudella (0 - 10° 2°:n välein) suhteessa paikalliseen pystysuoraan. Pyörimällä (6 kierrosta minuutissa) säteet peittävät alueen, jonka säde on 88 km. Yhden linjan vedenpinnan kaltevuus määräytyy tutkasäteen heijastuksen vaihteluista. Laitteessa käytetään innovatiivista periaatetta, jonka on kehittänyt Thales Alenia Space , joka on aiemmin rakentanut sulautettuja Cryosat- , SARAL- ja Jason - instrumentteja . Laitteen ominaisuudet on optimoitu mittaamaan pitkäaaltosäteilyä (70 - 500 metriä) [11] .
• SCAT on CNSA :n kehittämä vektorituulensirontamittari, joka mittaa pintatuulen suunnan ja nopeuden. Tutkasäteet pyörivät suurella tulokulmalla (18 ~ 50°) [12] .

Muistiinpanot

1. ↑ Taatelit cles . cnes.fr. _ Arkistoitu 5. toukokuuta 2019. (määrätön)
2. ↑ CFOSAT: un Satellite pour mieux comprendre "l'état de mer ." CNES (21. huhtikuuta 2011). Haettu 7. elokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 25. huhtikuuta 2015. (määrätön)
3. ↑ CFOSAT  (fr.) .
4. ↑ CFOSAT  (fr.) . CNES-lähetysten tutkijat. Haettu: 23.8.2018.
5. ↑ Oliver Sattler. Exigences de Mission CFOSAT  (fr.) . Arkistoitu 5. toukokuuta 2019.
6. ↑ Cooperation spatiale entre la France et la Chine - Succès de la mise en orbite de CFOSat  (fr.) . CNES-lähetysten tutkijat. Arkistoitu alkuperäisestä 14. huhtikuuta 2019.
7. ↑ FKI-satelliitti. CFOSat. . Ecoruspace.ME . Haettu 7. elokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 5. elokuuta 2019. (määrätön)
8. ↑ Oliver Sattler. Exigences de Mission CFOSAT  (fr.) . CNES-lähetysten tutkijat. Arkistoitu 5. toukokuuta 2019.
9. ↑ Satelliitti CFOSAT . CNES-lähetysten tutkijat. Arkistoitu 5. toukokuuta 2019. (määrätön)
10. ↑ CFOSAT  . _ EO-portaali . Agence spatiale europeenne. Arkistoitu alkuperäisestä 25. heinäkuuta 2019.
11. ↑ Instrumentti  (fr.) . CNES-lähetysten tutkijat. Haettu 23. elokuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2018.
12. ↑ CFOSAT  (fr.) . LATMOS (19. tammikuuta 2011). Haettu 7. elokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 24. elokuuta 2018.

Bibliografia

• Hauser, Danielle. CFOSAT: Uusi kiinalais-ranskalainen satelliitti merituulen vektorien ja valtameren aaltojen suuntaspektrien yhteishavainnointiin  (englanniksi)  // Proceedings SPIE 9878, Oceans and Inland Waters Remote Sensing: Techniques, Applications ja Challenges: Journal. - 2016. - huhtikuu ( osa 9878 ). - s. 1-22 . - doi : 10.1117/12.2225619 .

Katso myös

• Kiinan kansallinen avaruushallinto

Linkit

•  (eng.) CFOSAT Euroopan avaruusjärjestön EO-portaalilla
• CNES:n tieteellisten tehtävien virallinen verkkosivusto
• Uutisia avaruustoiminnasta. CFOSat.