Jump to content

Спутниковая лазерная локация

Лазерная локационная система геодезической обсерватории Ветцель, Бавария

В спутниковой лазерной локации ( SLR ) глобальная сеть наблюдательных станций измеряет время прохождения туда и обратно ультракоротких импульсов света до спутников, оснащенных ретрорефлекторами . Это обеспечивает мгновенные измерения дальности с точностью до миллиметра, которые можно накапливать для точного измерения орбит и получения множества важных научных данных. Лазерный импульс также может отражаться от поверхности спутника без ретрорефлектора , который используется для отслеживания космического мусора. [1]

Спутниковая лазерная локация — это проверенный геодезический метод, обладающий значительным потенциалом для внесения важного вклада в научные исследования системы Земля/атмосфера/океан. В настоящее время это наиболее точный метод определения геоцентрического положения спутника Земли, позволяющий точно калибровать радиолокационные высотомеры и отделять долгосрочный дрейф приборов от вековых изменений топографии океана.

Земли Его способность измерять изменения во времени гравитационного поля и отслеживать движение сети станций относительно геоцентра, а также возможность отслеживать вертикальное движение в абсолютной системе, делает его уникальным для моделирования и оценки долгосрочного климата. изменить на: [2]

  • предоставление эталонной системы для послеледникового отскока , тектоники плит , уровня моря и изменения объема льда. [3]
  • определение временного перераспределения массы твердой системы Земля, океан и атмосфера [4]
  • определение параметров ориентации Земли , таких как координаты полюса Земли и изменения продолжительности дня [5]
  • определение точных спутниковых орбит для искусственных спутников с активными устройствами на борту и без них [6] [7]
  • мониторинг реакции атмосферы на сезонные изменения солнечного нагрева. [8]

SLR предоставляет уникальную возможность проверки предсказаний общей теории относительности , таких как эффект перетаскивания кадров .

Станции SLR составляют важную часть международной сети космических геодезических обсерваторий, в которую входят VLBI , GPS , DORIS системы и PRARE. В нескольких критически важных миссиях SLR обеспечила отказоустойчивое резервирование, когда другие системы радиометрического слежения вышли из строя.

Спутниковое лазерное галирование в обсерватории Люстбюэль недалеко от Граца, Австрия

Лазерная локация до околоземного спутника впервые была осуществлена ​​НАСА в 1964 году с запуском спутника Beacon-B. С тех пор точность измерения дальности, подстегиваемая научными требованиями, возросла в тысячу раз — с нескольких метров до нескольких миллиметров, и было запущено больше спутников, оснащенных ретрорефлекторами.

Несколько комплектов световозвращателей были установлены на Луне в рамках американской космической программы «Аполлон» и советской космической программы «Луноход» . Эти ретрорефлекторы также регулярно проверяются на дальность ( лунная лазерная локация ), обеспечивая высокоточное измерение динамики системы Земля/Луна.

В последующие десятилетия глобальная сеть спутниковой лазерной локации превратилась в мощный источник данных для изучения твердой Земли, ее океанических и атмосферных систем. Кроме того, SLR обеспечивает точное определение орбиты для космических радиолокационных высотомеров, картографирующих поверхность океана (которые используются для моделирования глобальной циркуляции океана), длякартирование объемных изменений континентальных ледяных масс и топографии суши. Он обеспечивает средства субнаносекундной глобальной передачи времени и основу для специальных испытаний общей теории относительности.

Международная служба лазерной локации была создана в 1998 году. [9] глобальным сообществом SLR для активизации геофизических и геодезических исследований, заменив предыдущую Подкомиссию CSTG по спутникам и лазерной локации.

Приложения

[ редактировать ]

Данные SLR предоставили стандартную, высокоточную, длинноволновую эталонную модель гравитационного поля, которая поддерживает точное определение орбиты и обеспечивает основу для изучения временных гравитационных изменений из-за перераспределения массы. Высота геоида была определена менее десяти сантиметров на длинных волнах менее 1500 км.

SLR обеспечивает точные определения движения станции тектонического дрейфа в миллиметрах в год в глобальном масштабе в геоцентрической системе отсчета. В сочетании с гравитационными моделями и десятилетними изменениями вращения Земли эти результаты способствуют моделированию конвекции в мантии Земли, обеспечивая ограничения на соответствующие внутренние процессы Земли. Скорость реперной станции на Гавайях составляет 70 мм/год и близко соответствует скорости фоновой геофизической модели.

Список спутников

[ редактировать ]

Список пассивных спутников

[ редактировать ]

На орбиту было выведено несколько специализированных спутников с лазерной локацией: [10]

Список общих спутников

[ редактировать ]

Несколько спутников имели лазерные ретрорефлекторы, делящие шину с другими приборами:

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Кучарский, Д.; Киршнер, Г.; Беннетт, Джей Си; Лачут, М.; Сосьница, К.; Кошкин Н.; Шакун, Л.; Койдл, Ф.; Штайндорфер, М.; Ван, П.; Фан, К.; Хан, X.; Грюнвальдт, Л.; Уилкинсон, М.; Родригес, Дж.; Бьянко, Г.; Веспе, Ф.; Каталан, М.; Салминс, К.; дель Пино, младший; Лим, Х.-К.; Парк, Э.; Мур, К.; Лейба, П.; Суходольски, Т. (октябрь 2017 г.). «Сила давления фотонов на космический мусор TOPEX / Poseidon, измеренная с помощью спутниковой лазерной локации: раскрутка Topex» . Наука о Земле и космосе . 4 (10): 661–668. дои : 10.1002/2017EA000329 .
  2. ^ Перлман, М.; Арнольд, Д.; Дэвис, М.; Барлье, Ф.; Бьянкаль, Р.; Васильев В.; Чуфолини, И.; Паолоцци, А.; Павлис, ЕС; Сосьница, К.; Блоссфельд, М. (ноябрь 2019 г.). «Лазерные геодезические спутники: высокоточный научный инструмент» . Журнал геодезии . 93 (11): 2181–2194. Бибкод : 2019JGeod..93.2181P . дои : 10.1007/s00190-019-01228-y . S2CID   127408940 .
  3. ^ Зайдел, Р.; Сосьница, К.; Дрожджевский, М.; Бери, Г.; Стругарек, Д. (ноябрь 2019 г.). «Влияние ограничений сети на реализацию наземной системы отсчета на основе наблюдений SLR на LAGEOS» . Журнал геодезии . 93 (11): 2293–2313. Бибкод : 2019JGeod..93.2293Z . дои : 10.1007/s00190-019-01307-0 .
  4. ^ Перейти обратно: а б Сосьница, Кшиштоф; Ягги, Адриан; Мейер, Ульрих; Таллер, Даниэла; Бойтлер, Герхард; Арнольд, Дэниел; Дач, Рольф (октябрь 2015 г.). «Изменяемое во времени гравитационное поле Земли от спутников SLR» . Журнал геодезии . 89 (10): 945–960. Бибкод : 2015JGeod..89..945S . дои : 10.1007/s00190-015-0825-1 .
  5. ^ Сосьница, К.; Бери, Г.; Зайдел, Р.; Стругарек, Д.; Дрожджевский, М.; Казмирский, К. (декабрь 2019 г.). «Оценка глобальных геодезических параметров с использованием зеркальных наблюдений Galileo, ГЛОНАСС, BeiDou, GPS и QZSS» . Земля, планеты и космос . 71 (1): 20. Бибкод : 2019EP&S...71...20S . дои : 10.1186/s40623-019-1000-3 .
  6. ^ Бери, Грегори; Сосьница, Кшиштоф; Зайдел, Радослав (декабрь 2019 г.). «МультиГНСС-орбита с использованием лазерной локации спутникового определения» . Журнал геодезии . 93 (12): 2447–2463. Бибкод : 2019JGeod..93.2447B . дои : 10.1007/s00190-018-1143-1 .
  7. ^ Стругарек, Дариуш; Сосьница, Кшиштоф; Ягги, Адриан (январь 2019 г.). «Характеристики орбит GOCE на основе спутниковой лазерной локации». Достижения в космических исследованиях . 63 (1): 417–431. Бибкод : 2019AdSpR..63..417S . дои : 10.1016/j.asr.2018.08.033 . S2CID   125791718 .
  8. ^ Бури, Гжегож; Сосница, Кшиштоф; Зайдел, Радослав (июнь 2019 г.). «Влияние атмосферного неприливного давления на глобальные геодезические параметры на основе спутниковой лазерной локации до GNSS». Транзакции IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию . 57 (6): 3574–3590. Бибкод : 2019ITGRS..57.3574B . дои : 10.1109/TGRS.2018.2885845 . S2CID   127713034 .
  9. ^ Перлман, Майкл Р.; Нолл, Кэри Э.; Павлис, Эррикос К.; Лемуан, Фрэнк Г.; Комбринк, Людвиг; Дегнан, Джон Дж.; Киршнер, Георг; Шрайбер, Ульрих (ноябрь 2019 г.). «ILRS: приближаемся к 20 годам и планируем на будущее». Журнал геодезии . 93 (11): 2161–2180. Бибкод : 2019JGeod..93.2161P . дои : 10.1007/s00190-019-01241-1 . S2CID   127335882 .
  10. ^ «Международная служба лазерной локации» . Ilrs.gsfc.nasa.gov . Проверено 20 августа 2022 г.
  11. ^ Кучарский, Дэниел; Киршнер, Георг; Оцубо, Тошимичи; Кунимори, Хироо; Джа, Мориба К.; Койдл, Франц; Беннетт, Джеймс С.; Лим, Хён Чхоль; Ван, Пэйюань; Штайндорфер, Майкл; Сосьница, Кшиштоф (август 2019 г.). «Гипертемпоральное фотометрическое измерение зеркальной отражательной способности космических зеркал для модели лазерной линии передачи времени». Достижения в космических исследованиях . 64 (4): 957–963. Бибкод : 2019AdSpR..64..957K . дои : 10.1016/j.asr.2019.05.030 . S2CID   191188229 .
  12. ^ «Калсфера 1, 2, 3, 4» . Space.skyrocket.de . Проверено 13 февраля 2016 г.
  13. ^ Линдборг, Кристина. «Эталон» . Россия и навигационные системы . Федерация американских ученых . Проверено 10 ноября 2012 г.
  14. ^ Сосьница, Кшиштоф (1 августа 2015 г.). «Чувствительность LAGEOS к океанским приливам» . Акта Геофизика . 63 (4): 1181–1203. Бибкод : 2015AcGeo..63.1181S . дои : 10.1515/acgeo-2015-0032 .
  15. ^ Кшиштоф, Сосьница (1 марта 2015 г.). «Воздействие атмосферного сопротивления на орбиты Старлетт, Стеллы, Аджисай и Лареса» . Искусственные спутники . 50 (1): 1–18. Бибкод : 2015АртСа..50....1С . дои : 10.1515/arsa-2015-0001 .
  16. ^ «Ларец» .
  17. ^ «Международная служба лазерной локации» . Ilrs.gsfc.nasa.gov . Проверено 20 августа 2022 г.
  18. ^ «НАСА — NSSDCA — Космический корабль — Подробности» . Nssdc.gsfc.nasa.gov . 05.06.1999 . Проверено 13 февраля 2016 г.
  19. ^ Сосьница, Кшиштоф; Ягги, Адриан; Таллер, Даниэла; Бойтлер, Герхард; Дах, Рольф (август 2014 г.). «Вклад Старлетт, Стеллы и AJISAI в глобальную систему отсчета, полученную из SLR» (PDF) . Журнал геодезии . 88 (8): 789–804. Бибкод : 2014JGeod..88..789S . дои : 10.1007/s00190-014-0722-z . S2CID   121163799 .
  20. ^ Перейти обратно: а б с д Перлман, М.; Арнольд, Д.; Дэвис, М.; Барлье, Ф.; Бьянкаль, Р.; Васильев В.; Чуфолини, И.; Паолоцци, А.; Павлис, ЕС; Сосьница, К.; Блоссфельд, М. (ноябрь 2019 г.). «Лазерные геодезические спутники: высокоточный научный инструмент». Журнал геодезии . 93 (11): 2181–2194. Бибкод : 2019JGeod..93.2181P . дои : 10.1007/s00190-019-01228-y . S2CID   127408940 .
  21. ^ Стругарек, Дариуш; Сосница, Кшиштоф; Джегги, Адриан (январь 2019 г.). «Характеристики орбит GOCE на основе спутниковой лазерной локации». Достижения в космических исследованиях . 63 (1). Эльзевир: 417–431. Бибкод : 2019AdSpR..63..417S . дои : 10.1016/j.asr.2018.08.033 . S2CID   125791718 .
  22. ^ Казмирский, Камиль; Зайдель, Радослав; Сосьница, Кшиштоф (октябрь 2020 г.). «Эволюция орбиты и качества синхронизации для мульти-ГНСС-решений реального времени» . GPS-решения . 24 (4): 111. дои : 10.1007/s10291-020-01026-6 .
  23. ^ Сосьница, Кшиштоф; Таллер, Даниэла; Крыша, Рольф; Штайгенбергер, Питер; Бойтлер, Герхард; Арнольд, Дэниел; Ягги, Адриан (июль 2015 г.). «Спутниковая лазерная дальнометрия GPS и ГЛОНАСС» . Журнал геодезии . 89 (7): 725–743. Бибкод : 2015JGeod..89..725S . дои : 10.1007/s00190-015-0810-8 .
  24. ^ Сосьница, Кшиштоф; Прейндж, Ларс; Казьмерский, Камиль; Бери, Грегори; Дрозжевский, Матеуш; Зайдел, Радослав; Хадас, Томас (февраль 2018 г.). «Проверка орбит Галилео с использованием SLR с упором на спутники, запущенные в неправильные орбитальные плоскости» . Журнал геодезии . 92 (2): 131–148. Бибкод : 2018JGeod..92..131S . дои : 10.1007/s00190-017-1050-x .
  25. ^ Сосьница, Кшиштоф; Зайдел, Радослав; Бури, Гжегож; Боси, Ярослав; Мур, Майкл; Масуми, Салим (апрель 2020 г.). «Оценка качества экспериментальных мульти-GNSS комбинированных орбит IGS» . GPS-решения . 24 (2): 54. дои : 10.1007/s10291-020-0965-5 .
  26. ^ «IRNSS: Информация об отражателе» . ilrs.cddis.eosdis.nasa.gov . Архивировано из оригинала 25 марта 2019 г. Проверено 25 марта 2019 г.
  27. ^ Сосьница, К.; Бери, Г.; Зайдел Р. (16 марта 2018 г.). «Вклад группировки мультиGNSS в наземную систему отсчета, полученную с помощью SLR». Письма о геофизических исследованиях . 45 (5): 2339–2348. Бибкод : 2018GeoRL..45.2339S . дои : 10.1002/2017GL076850 . S2CID   134160047 .
  28. ^ Стругарек, Дариуш; Сосьница, Кшиштоф; Арнольд, Дэниел; Ягги, Адриан; Зайдел, Радослав; Бери, Грегори; Дрожджевский, Матеуш (30 сентября 2019 г.). «Определение глобальных геодезических параметров с использованием спутниковых измерений лазерной локации на спутниках Sentinel-3» . Дистанционное зондирование . 11 (19): 2282. Бибкод : 2019RemS...11.2282S . дои : 10.3390/rs11192282 .
  29. ^ Костес, Винсент; Гаск, Карин; Сенженес, Пьер; Сальседо, Коринн; Империали, Стефан; дю Же, Кристиан (01 ноября 2017 г.). «Разработка лазерной ретрорефлекторной решетки (LRA) для SARAL». В Кадоваки, Наото (ред.). Международная конференция по космической оптике — ICSO 2010 . Том. 10565. С. 105652К. Бибкод : 2017SPIE10565E..2KC . дои : 10.1117/12.2309261 . ISBN  9781510616196 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 0fc8f0f290846852d9b587b2d62baa77__1720287300
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/0f/77/0fc8f0f290846852d9b587b2d62baa77.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Satellite laser ranging - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)