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TOPEX/Poseidon

TOPEX/Poseidon
TOPEX-Poseidon.gif
艺术家描绘的TOPEX/Poseidon想象图
任务类型地球观测
运营方美国宇航局
法国空间局
国际卫星标识符1992-052A
卫星目录序号22076
网站TOPEX
TOPEX/Poseidon
任务时长13 年
航天器属性
发射质量2402 kg
功率2100 W
任务开始
发射日期1992-08-10 23:08 UTC
载具阿里亚娜 42P
发射场法属圭亚那
任务终止
停用日期2006-01-18
轨道参数
参考系地球
轨域LEO
离心率0.00000
近地点1322.00 km
远地点1341.00 km
倾角66.500°
周期112.00 分
历元1992-08-10
TOPEX/Poseidon
Jason-1 →
 
TOPEX/Poseidon及其后续的Jason系列任务

TOPEX/Poseidon(英语:TOPography EXperiment / Positioning, Ocean, Solid Earth, Ice Dynamics, Orbital Navigator),全称地貌实验/海洋动力学综合监视与研究观测项目,亦称托佩克斯/海神卫星托佩克斯/波塞冬卫星T/P卫星等,是由美国宇航局法国空间局联合研制、发射和运营的地球观测测高卫星。其首要的任务目标是对全球海平面高度进行精密的测量,并对海洋环流及其与大气的相互作用进行研究。TOPEX/Poseidon于1992年8月10日从法属圭亚那圭亚那太空中心发射升空,星上载有两台雷达测高仪、一台微波辐射计,以及由GPSDORIS组成的轨道确定系统。TOPEX/Poseidon在轨道上正常运作了13年,总共绕地近62000圈,后于2005年因动量轮出现故障、失去机动能力而停止提供科学数据,最终在2006年1月18日终止任务。

TOPEX/Poseidon是迄今定轨精度和测高精度最高的卫星任务之一,亦是首个成功实现动态GPS连续跟踪的测高卫星。:198该卫星以每10天一次的周期提供覆盖了95%的无冰海洋表面的海面高度风速与海浪高度信息,这些信息被用于气象预报、海洋与气候研究、海上的工业与渔业等人类活动的管理、建立全球性的潮汐模型等,尤其是对海洋学的研究贡献巨大。TOPEX/Poseidon及其后续任务表明,全球海平面在1993年至2017年间上升了7厘米。

背景

卫星测高技术最早在1969年的固体地球和海洋物理大会上被提出,该技术的目的在于通过搭载在卫星上的雷达测高仪获取海面地形,从而研究影响海面地形的海洋物理机制。美国航空航天局(NASA)在1970年代间进行了两项卫星测高技术的试验任务,包括GEOS-3英语GEOS-3Seasat英语Seasat,这些任务证明出了卫星测高的可行性,并开始提供实用的测高数据集。到1980年代,法国空间局(CNES)开始设计搭载在SPOT卫星上的Poseidon测高仪,而NASA也计划在Seasat任务后进一步执行地貌实验任务(英语:TOPography EXperiment,缩写:TOPEX)。1983年,NASA和CNES开始探讨将两项任务合并执行的可能性。两个机构后于1987年决定成立这一合作关系,并将其命名为TOPEX/Poseidon。这项合作任务将同时搭载NASA与CNES双方的仪器,并在圭亚那太空中心阿里亚娜运载火箭发射升空。

设备

TOPEX/Poseidon主要携带有如下设备:

  • 双频DORIS系统接收机(缩写:DORIS)
  • GPS实验接收机(英语:GPS Demonstration Receiver,缩写:GPSDR)
  • 跟踪与数据中继卫星发射器(英语:Tracking and data relay satellite transmitter
  • 激光后反射镜阵列(英语:Laser Retroreflector Array,缩写:LRA)
  • 单频固态高度计(英语:Single-frequency Solid-state Altimeter,缩写:SSALT),亦称单频波塞冬高度计(英语:Single-Frequency Poseidon Altimeter
  • TOPEX微波辐射计(英语:TOPEX Microwave radiometer,缩写:TMR)
  • NASA雷达高度计(英语:NASA Radar Altimeter,缩写:NRA)

任务

TOPEX/Poseidon的主要任务内容包括:

成果

利用TOPEX/Poseidon提供的数据发表的研究成果至2006年任务结束时就已达2100多项,这类研究的科学应用与成就主要包括:

  • 提供了首个描述洋流的季节变化与年变化的数据集
  • 使科学家对海平面上升状态的估计得到了更好的结果
  • 为潮汐在深层海水混合过程中所起的作用提供了新的认识
  • 为当时最准确的全球海洋潮汐模型提供了数据基础
  • 提供了首个能对海洋环流模型进行检验的全球数据集
  • 证明了GPS能以空前的精度确定航天器的位置,从而实现数据的快速传递


后续任务

Jason-1是TOPEX/Poseidon的后续任务,其在2001年发射升空,并接续TOPEX/Poseidon的海面地形测量工作。TOPEX/Poseidon与Jason-1共同执行了三年的串联飞行任务,对全球海平面进行了完全覆盖的两次测量,这使科学家得以对难以被单颗卫星发现的精细海面结构进行研究。在Jason-1之后,OSTM/Jason-2英语OSTM/Jason-2Jason-3英语Jason-3分别在2008年6月与2016年1月发射升空,后两者同时也是海面地形任务(英语:Ocean Surface Topography Mission,缩写:OSTM)的一部分。

相关条目

拓展阅读

外部链接


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