Джейсон-1
 Художественная интерпретация спутника Джейсон-1 | |
| Тип миссии | Океанографическая миссия |
|---|---|
| Оператор | НАСА / КНЕС |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2001-055А |
| САТКАТ нет. | 26997 |
| Веб-сайт | Топография поверхности океана из космоса |
| Продолжительность миссии | 3 года (планируется) 11 + 1 ⁄ года (достигнуто) |
| Свойства космического корабля | |
| Автобус | Протей |
| Производитель | Талес Аления Спейс |
| Стартовая масса | 500 кг (1100 фунтов) |
| Власть | 1000 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 7 декабря 2001 г., 15:07:00 UTC |
| Ракета | Дельта II |
| Запуск сайта | Ванденберг , SLC-2W |
| Подрядчик | Боинг Оборона, космос и безопасность |
| Конец миссии | |
| Деактивирован | 1 июля 2013 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Высота | 1336 км (830 миль) |
| Наклон | 66.0° |
| Период | 112,56 минут |
Джейсон-1 [1] Это была спутниковая океанографическая миссия по высотомеру . Он стремился отслеживать глобальную циркуляцию океана , изучать связи между океаном и атмосферой , улучшать глобальные климатические прогнозы и прогнозы, а также отслеживать такие явления, как Эль-Ниньо и океанские водовороты . [2] Джейсон-1 был запущен в 2001 году, за ним последовали OSTM/Джейсон-2 в 2008 году и Джейсон-3 в 2016 году — серия спутников Джейсон . Джейсон-1 был запущен вместе с космическим кораблем TIMED .
Мы
[ редактировать ]История названия начинается с встречи JASO1 (JASO=Journées Altimétriques Satellitaires pour l'Océanographie) в Тулузе , Франция, с целью изучения проблем ассимиляции данных высотомера в моделях. Аббревиатура Джейсон также означает «Объединенная альтиметрическая спутниковая океанографическая сеть». Кроме того, оно используется для обозначения мифических поисков знаний Ясона и аргонавтов . [1] Архивировано 25 марта 2016 г. в Wayback Machine [2] [3] 
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
История
[ редактировать ]Джейсон-1 является преемником миссии TOPEX/Poseidon . [3] который измерял топографию поверхности океана с 1992 по 2005 год. Как и его предшественник, Джейсон-1 является совместным проектом космических агентств НАСА (США) и CNES (Франция). Преемник Джейсона-1, Миссия по топографии поверхности океана. [4] на спутнике «Джейсон-2» , запущенном в июне 2008 года. Эти спутники обеспечивают уникальную глобальную картину океанов, которую невозможно получить с помощью традиционного отбора проб с корабля.
Jason-1 был построен компанией Thales Alenia Space с использованием платформы Proteus по контракту с CNES , а также основного прибора Jason-1 — высотомера Poseidon-2 (преемника бортового высотомера Poseidon TOPEX/Poseidon).
«Джейсон-1» был разработан для измерения изменения климата с точностью до миллиметра в год посредством очень точных измерений глобальных изменений уровня моря . Как и TOPEX/Poseidon, Джейсон-1 использует высотомер для измерения холмов и долин на поверхности океана. Эти измерения топографии морской поверхности позволяют ученым рассчитывать скорость и направление океанских течений и отслеживать глобальную циркуляцию океана. Мировой океан является основным хранилищем солнечной энергии на Земле. Измерения Джейсоном-1 высоты морской поверхности показывают, где хранится это тепло, как оно перемещается вокруг Земли посредством океанских течений и как эти процессы влияют на погоду и климат.
Джейсон-1 был запущен 7 декабря 2001 года с базы ВВС Ванденберг в Калифорнии на борту Delta II ракеты-носителя . В первые месяцы Джейсон-1 находился на почти идентичной орбите TOPEX/Poseidon, что позволяло проводить перекрестную калибровку. В конце этого периода старый спутник был переведен на новую орбиту, находящуюся посередине между каждым наземным маршрутом Джейсона . У Джейсона был повторный цикл продолжительностью 10 дней.
16 марта 2002 года «Джейсон-1» испытал внезапное нарушение ориентации, сопровождавшееся временными колебаниями в бортовых электрических системах. два новых небольших куска космического мусора Вскоре после этого инцидента на орбитах немного ниже, чем у Джейсона-1, были обнаружены , и спектроскопический анализ в конечном итоге доказал, что они произошли от Джейсона-1. В 2011 году было установлено, что обломки, скорее всего, были выброшены из Джейсона-1 неопознанной небольшой «высокоскоростной частицей», попавшей в одну из солнечных панелей космического корабля . [5]
В результате орбитальных маневров в 2009 году спутник «Джейсон-1» оказался на противоположной стороне Земли от спутника OSTM/Jason-2 , которым управляют метеорологические агентства США и Франции. В это время Джейсон-1 пролетел над тем же районом океана, над которым пятью днями ранее пролетал OSTM/Джейсон-2. Его наземные пути находились на полпути между следами OSTM/Jason-2, которые находятся на экваторе на расстоянии около 315 км (196 миль) друг от друга .
Эта чередующаяся тандемная миссия позволила получить в два раза больше измерений поверхности океана, позволяя увидеть более мелкие детали, такие как океанские водовороты. Тандемная миссия также помогла подготовить почву для будущей миссии океанского альтиметра, которая будет собирать гораздо более подробные данные с помощью одного прибора, чем два спутника Джейсон, которые сейчас собирают вместе. [6]
В начале 2012 года, помогая провести перекрестную калибровку миссии замены OSTM/Джейсона-2, Джейсон-1 был выведен на орбиту кладбища, и все оставшееся топливо было слито. [7] Миссия все же смогла вернуть научные данные, измеряя гравитационное поле Земли над океаном. 21 июня 2013 г. связь с Джейсоном-1 была потеряна; многочисленные попытки восстановить связь не увенчались успехом. Было установлено, что последний оставшийся передатчик на борту космического корабля вышел из строя. 1 июля 2013 года операторы отправили спутнику команды отключить оставшиеся функционирующие компоненты, в результате чего он был выведен из эксплуатации. Предполагается, что космический корабль останется на орбите как минимум 1000 лет. [8]
Программа названа в честь греческого мифологического героя Ясона .
Спутниковые инструменты
[ редактировать ]
У Джейсона-1 есть пять 5 инструментов:
- Посейдон 2 - в надир с наведением Радар-высотомер , использующий диапазон C и K u диапазон для измерения высоты над поверхностью моря .
- Джейсона Микроволновой радиометр (JMR) - измеряет водяной пар на пути высотомера для поправки на задержку импульса.
- DORIS ( допплеровская орбитография и радиопозиционирование, интегрированное со спутника ) для определения орбиты с точностью до 10 см или менее и данных ионосферной коррекции для Посейдона 2.
- BlackJack Приемник системы глобального позиционирования предоставляет точные орбиты. эфемерид данные
- Лазерный ретрорефлектор работает с наземными станциями для отслеживания спутника, а также для калибровки и проверки измерений высотомера.
Спутник «Джейсон-1», его высотомер и антенна слежения за положением были построены во Франции. Радиометр, приемник системы глобального позиционирования и группа лазерных ретрорефлекторов были построены в США.
Использование информации
[ редактировать ]TOPEX/Poseidon и Jason-1 привели к крупным достижениям в области физической океанографии и исследований климата. [9] Их 15-летний сбор данных о топографии поверхности океана предоставил первую возможность наблюдать и понимать глобальные изменения циркуляции океана и уровня моря. Результаты улучшили понимание роли океана в изменении климата и улучшили прогнозы погоды и климата. Данные этих миссий используются для улучшения моделей океана, прогнозирования интенсивности ураганов, а также выявления и отслеживания крупных явлений в океане и атмосфере, таких как Эль-Ниньо и Ла-Нинья . Данные также используются каждый день в таких разнообразных приложениях, как маршрутизация судов, повышение безопасности и эффективности операций в морской отрасли, управление рыболовством и отслеживание морских млекопитающих. [10] Их 15-летний сбор данных о топографии поверхности океана предоставил первую возможность наблюдать и понимать глобальные изменения циркуляции океана и уровня моря. Результаты улучшили понимание роли океана в изменении климата и улучшили прогнозы погоды и климата. Данные этих миссий используются для улучшения моделей океана, прогнозирования интенсивности ураганов, а также выявления и отслеживания крупных явлений в океане и атмосфере, таких как Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Данные также используются каждый день в таких разнообразных приложениях, как маршрутизация судов, повышение безопасности и эффективности операций в морской отрасли, управление рыболовством и отслеживание морских млекопитающих.
TOPEX/Poseidon и Jason-1 внесли большой вклад [11] к пониманию:
Изменчивость океана
[ редактировать ]
Миссии выявили удивительную изменчивость океана, насколько он меняется от сезона к сезону, из года в год, от десятилетия к десятилетию и даже в более длительных временных масштабах. Они положили конец традиционному представлению о квазистационарной, крупномасштабной модели глобальной циркуляции океана, доказав, что океан быстро меняется во всех масштабах: от огромных явлений, таких как Эль-Ниньо и Ла-Нинья, которые могут охватывать всю экваториальную часть Тихого океана, до до крошечных водоворотов, кружащихся от большого Гольфстрима в Атлантике.
Изменение уровня моря
[ редактировать ]Измерения Джейсона-1 показывают, что средний уровень моря повышается со средней скоростью 2,28 мм (0,09 дюйма) в год с 2001 года. Это несколько меньше, чем скорость, измеренная предыдущей миссией TOPEX/Poseidon , но более чем в четыре раза превышает эту скорость. скорость, измеренная более поздней миссией Envisat . Измерения среднего уровня моря с Джейсона-1 постоянно отображаются на Национального центра пространственных исследований веб-сайте на странице Aviso . также доступен составной график уровня моря, составленный с использованием данных нескольких спутников На этом сайте .
Сбор данных этих альтиметрических миссий дал ученым важную информацию о том, как на глобальный уровень моря влияет естественная изменчивость климата, а также деятельность человека.
Планетарные волны
[ редактировать ]TOPEX/Poseidon и Jason-1 прояснили важность волн планетарного масштаба, таких как волны Россби и Кельвина . Никто не осознавал, насколько широко распространены эти волны. Эти волны шириной в тысячи километров движутся ветром под воздействием вращения Земли и являются важным механизмом передачи климатических сигналов через большие океанские бассейны. В высоких широтах они перемещаются вдвое быстрее, чем предполагали ученые ранее, показывая, что океан гораздо быстрее реагирует на изменения климата, чем было известно до этих миссий.
Океанские приливы
[ редактировать ]Точные измерения TOPEX/Poseidon и Jason-1 вывели знания об океанских приливах на беспрецедентный уровень. Изменение уровня воды из-за приливных движений в глубоком океане известно повсюду на земном шаре с точностью до 2,5 сантиметров (1 дюйм). Эти новые знания пересмотрели представления о том, как рассеиваются приливы. Вместо того, чтобы терять всю свою энергию в мелководных морях у побережья, как считалось ранее, около трети энергии приливов фактически теряется в глубоком океане. Там энергия расходуется на смешивание воды с разными свойствами — фундаментальный физический механизм, определяющий общую циркуляцию океана.
Модели океана
[ редактировать ]Наблюдения TOPEX/Poseidon и Jason-1 предоставили первые глобальные данные для повышения эффективности численных моделей океана, которые являются ключевым компонентом моделей прогнозирования климата. Данные TOPEX/Poseidon и Jason-1 доступны в Центре астродинамических исследований Университета Колорадо. [12] Центр распределенных активных архивов физической океанографии НАСА, [13] и французский центр архивов данных AVISO. [14]
Преимущества для общества
[ редактировать ]Данные альтиметрии имеют самые разнообразные применения: от фундаментальных научных исследований климата до маршрутизации судов. Приложения включают в себя:
- Исследования климата : данные альтиметрии включаются в компьютерные модели для понимания и прогнозирования изменений в распределении тепла в океане, ключевом элементе климата.
- Прогнозирование Эль-Ниньо и Ла-Нинья : понимание закономерностей и последствий климатических циклов, таких как Эль-Ниньо, помогает прогнозировать и смягчать катастрофические последствия наводнений и засухи.
- Прогнозирование ураганов : данные высотомера и спутниковые данные о ветре в океане включаются в атмосферные модели для прогнозирования сезона ураганов и индивидуальной силы штормов.
- Маршруты судов: карты океанских течений , водоворотов и векторных ветров используются в коммерческом судоходстве и прогулочном яхтинге для оптимизации маршрутов.
- Морская промышленность: суда-кабелеукладчики и морские нефтяные операции требуют точного знания особенностей циркуляции океана, чтобы свести к минимуму воздействие сильных течений.
- Исследования морских млекопитающих : кашалотов, морских котиков и других морских млекопитающих можно отслеживать и, следовательно, изучать вокруг океанских водоворотов, где много питательных веществ и планктона.
- Управление рыболовством : спутниковые данные выявляют океанские водовороты, которые приводят к увеличению количества организмов, составляющих морскую пищевую сеть, привлекая рыбу и рыбаков.
- Исследование коралловых рифов : данные дистанционного зондирования используются для мониторинга и оценки экосистем коралловых рифов, которые чувствительны к изменениям температуры океана.
- Отслеживание морского мусора : количество плавающего и частично затопленного материала, включая сети, древесину и корабельный мусор, увеличивается с увеличением численности населения. Альтиметрия может помочь обнаружить эти опасные материалы.
См. также
[ редактировать ]
- Арго — проект по измерению температуры и солености верхних 2 км водного столба.
- Seasat - первый спутник радиолокационного высотомера
- TOPEX/Poseidon — непосредственный предшественник Джейсона-1.
- Миссия по топографии поверхности океана / Джейсон-2 - непосредственный преемник Джейсона-1.
- Землетрясение в Индийском океане 2004 г. - Энергия землетрясения
- Французская космическая программа
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Топография поверхности океана из космоса» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 13 мая 2008 года.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ^ «Джейсон отправляется в плавание; спутник обнаружит солнечные и атмосферные качели в море» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 17 февраля 2013 года . Проверено 30 июня 2008 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Топография поверхности океана из космоса» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 31 мая 2008 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Топография поверхности океана из космоса» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 6 августа 2002 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Новые доказательства воздействия частиц на космический корабль Джейсон-1» (PDF) . НАСА. Июль 2011 г. Архивировано из оригинала (PDF) 20 октября 2011 г. . Проверено 2 февраля 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Тандемная миссия позволяет более четко рассмотреть океанские течения» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. Архивировано из оригинала 22 апреля 2009 года. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Последний передатчик умирает, завершается вывод на пенсию спутника зондирования океана» Ars Technica Дата обращения: 25 мая 2017 г.
- ^ «Долгоживущий океанский спутник Джейсон-1 принимает последний поклон» , Лаборатория реактивного движения , дата обращения: 25 мая 2017 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «OSTM/JASON-2 НАУЧНЫЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ» . ЕВМЕТСАТ. Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года.
- ^ «OSTM/JASON-2 НАУЧНЫЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ» . ЕВМЕТСАТ. Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 года.
- ^ « Наследие Топекса/Посейдона и Джейсона-1», стр. 30. Пресс-кит миссии по топографии поверхности океана/запуска Джейсона-2, июнь 2008 г.» (PDF) . НАСА/Лаборатория реактивного движения. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Домашняя страница CCAR с данными альтиметрии в реальном времени» . Университет Колорадо. Архивировано из оригинала 15 мая 2008 года.
- ^ «Физическая океанография DAAC» . НАСА. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «Авизо Альтиметрия» . КНЕС.
