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Geosat

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Geosat
藝術家描繪的Geosat想象圖
任務類型地球觀測
運營方美國海軍
國際衛星標識符1985-021A
衛星目錄序號15595
任務時長5 年
圈數50565
航天器屬性
製造方JHU/APL
發射質量635 kg[1]
任務開始
發射日期1985-03-13
02:00:00 UTC
運載火箭阿特拉斯E/F
發射場范登堡 SLC-3W
任務結束
停用日期1990-01-31
軌道參數
參照系地球
軌域LEO
半長軸7146.2 km
離心率0.00398
近地點757.00 km
遠地點814.00 km
傾角108.100°
週期100.6 分
曆元1985-03-12
00:00:00 UTC[2]
Geosat
GFO →

Geosat（英語：GEOdetic SATellite），亦稱大地測量衛星，是美國海軍在1985年至1990年間運營的衛星測高任務[3]，主要用於軍事、大地測量學和海洋學方面的研究，具體目標包括為海軍提供全球的格網測高數據、研究海洋鋒面、漩渦、風浪、冰川地形及海面地形等[4]。Geosat在當地時間1985年3月12日從美國西海岸的范登堡空軍基地發射升空，先後執行了為其18個月的大地測量任務和為期三年的精密重複任務。後因技術故障，Geosat被迫於1990年1月提前終止所有任務。[5]

Geosat是20世紀80年代唯一運行的衛星測高任務，提供了世界上首個覆蓋全球的、長期的高精度測高數據集，在物理海洋學、大地測量學、地球物理學和冰川學等研究中發揮了重要作用。[5][6]Geosat衛星的成功運行標誌着衛星測高技術進入了成熟階段。[7][8]:195

運營管理

Geosat最初是由美國海軍的海軍研究辦公室管理，後管理權轉交至海軍電子戰系統司令部（現稱海軍信息戰系統司令部）。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室（JHU/APL）設計和製造了用於Geosat任務的航天器及其有效載荷，並負責任務的具體操作。此外，JHU/APL、海軍的水面武器中心及海洋研究與發展活動，以及美國國家海洋和大氣管理局共同負責數據接收、整理、加工及存檔和發布的服務。[9]

任務類型

大地測量任務

大地測量任務（英語：Geodetic Mission，縮寫：GM）是Geosat的首要任務，其具體內容是提供密集的、全球範圍的測高數據格網，以提高當時地球重力場模型的精度。[10]Geosat載有一台雷達高度計，使其能以約5厘米的精度量測衛星至海面的相對距離。[7]在GM任務中，Geosat運行在軌道傾角約108°、遠地點高度814千米、近地點高度757千米、周期為100.6分鐘的太陽同步極地軌道上。[11]為了獲取全球範圍的格網數據，這些軌道在地球表面上的投影並不相互重疊，而是存在漂移。具體地，Geosat在執行GM任務期間的地面軌跡重複周期為23.07天，每一重複周期內繞地運行330圈，平均鄰軌距離為4千米。[12]

GM任務自1985年3月11日開始，於1986年9月30日結束[3]，期間經過的地面軌跡長達2億千米，共收集了約2.7億個海面測高數據[10]。

精密重複任務

在完成GM任務後，Geosat於1986年9月30日進入了與先前發射的Seasat相同的運行軌道，並在1986年11月8日至1990年1月間執行精密重複任務（英語：Exact Repeat Mission，縮寫：ERM）。[3]在進入ERM任務時，Geosat調整了軌道的偏心率和升交點等軌道參數，進入了與先前軌道相同傾角、但是更圓的近極地圓軌道上，運行的繞地周期為101分鐘、重複周期為17.05天，每一重複周期繞地運行244圈。[11]利用衛星自身的推力機動，衛星的星下點軌跡和預期軌跡的偏差能維持在1千米內。精密重複的軌道使得Geosat能在其地面軌跡上獲得高質量的重複監測數據，從而精確地對海洋的鋒面、漩渦等中、小尺度結構進行量測。[6][10]

後續任務

Geosat的後續任務是後續大地測量衛星（英語：Geosat Follow On，縮寫：GFO），該衛星搭載有水蒸氣輻射計與雷達高度計，於1998年2月10日搭載金牛座運載火箭自范登堡空軍基地發射[13]，運行於與Geosat完全相同的軌道上。此外，GFO還配備了用於定軌的GPS接收機（雖然從未在運營中使用過）、多普勒接收機與激光回射器。[14]GFO任務原定於2008年12月31日結束，但航天器的狀態在2008年9月末突然惡化，控制人員將受到系統故障影響的GFO降低到一個處置軌道上，並在2008年11月25日將GFO的任務終止。[15]

美國海軍還曾計劃於2014年發射名為GFO-2的後續任務，該衛星將搭載雙波段高度計，而非先前任務中的單波段高度計。[16] 但在2010年6月30日，美國海軍宣布取消了GFO-2任務。 [17]

參考文獻

  1. ^ Satellite: GEOSat. WMO OSCAR. [2020-04-22]. （原始內容存檔於2016-04-16） （英語）. 
  2. ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Telemetry Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2020-04-22]. （原始內容存檔於2020-05-03）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 GEOSAT - eoPortal Directory - Satellite Missions. directory.eoportal.org. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-10-18） （美國英語）. 
  4. ^ US Department of Commerce, NOAA National Centers for Environmental Information. Geosat Introduction. www.nodc.noaa.gov. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-10-17） （英語）. 
  5. ^ 5.0 5.1 Lillibridge, John; Smith, Walter; Sandwell, David; Scharroo, Remko; Lemoine, François; Zelensky, Nikita. 20 Years of Improvements to GEOSAT Altimetry: 75. 2006-07-01 （英語）. 
  6. ^ 6.0 6.1 Douglas, Bruce C.; Cheney, Robert E. Geosat: Beginning a new era in satellite oceanography. Journal of Geophysical Research: Oceans. 1990, 95 (C3): 2833–2836 [2020-04-20]. ISSN 2156-2202. doi:10.1029/JC095iC03p02833. （原始內容存檔於2020-05-03） （英語）. 
  7. ^ 7.0 7.1 Geosat | Science Mission Directorate. science.nasa.gov. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-10-22）. 
  8. ^ 李征航; 魏二虎; 王正濤; 彭碧波. 空间大地测量学. 武漢大學出版社. ISBN 978-7-30-707574-0. 
  9. ^ Geosat. GlobalSecurity.org. [2020-04-21]. （原始內容存檔於2017-04-21） （英語）. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 R. McCONATHY, DONALD; C. KILGUS, CHARLES. THE NAVY GEOSAT MISSION: AN OVERVIEW (PDF). [2020-04-20]. （原始內容存檔 (PDF)於2019-08-16）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Shapiro, Bruce. The Geosat orbit adjust (PDF). JAnSc. 1988-12, 36: 407–424 [2020-04-20]. ISSN 0021-9142. （原始內容存檔 (PDF)於2016-05-08） （英語）. 
  12. ^ Geosat Chapter 1. web.archive.org. 2010-05-25 [2020-04-20]. 原始內容存檔於2010-05-25. 
  13. ^ GFO - NSSDC ID: 1998-007A. NASA NSSDC. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2020-05-03）. 
  14. ^ The GFO Spacecraft and Mission Design. Computer Sciences Corporation. [2020-04-20]. （原始內容存檔於2014-04-13）. 
  15. ^ Monheim, Angela L.; Pritikin, Lance; Mayer, Greg; San Juan, Gerardo; Palmer, Ryan; Miller, Kevin; Mitchell, Scott; Weiss, Michael; et al. GFO: Disposal of a Power-Challenged Satellite with an Attitude (Control) Problem (PDF). AIAA SPACE 2009 Conference & Exposition. Pasadena, California. 2009 [2020-04-20]. （原始內容存檔於2011-07-08）. 
  16. ^ Ball Aerospace Wins Contract for Navy's GFO-2 Altimetry Satellite (新聞稿). Ball Aerospace. April 19, 2010 [2020-04-20]. （原始內容存檔於2010-04-26）. 
  17. ^ Cancelled Department of the Navy Security Classification Guide Report (PDF). 16 March 2016. （原始內容存檔 (PDF)於2015-09-24）. 

外部連結

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