Jump to content

Влажность почвы Активный Пассивный

Влажность почвы Активный Пассивный
Художественный рендеринг космического корабля Soil Moisture Active Passive.
Тип миссии Наблюдение Земли
Оператор НАСА
ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ 2015-003А Отредактируйте это в Викиданных
САТКАТ нет. 40376
Веб-сайт шлепать .jpl .находится в .gov
Продолжительность миссии 3 года (номинально) [1]
Прошло: 9 лет, 6 месяцев, 2 дня
Свойства космического корабля
Производитель Лаборатория реактивного движения
Стартовая масса 944 кг
Масса полезной нагрузки 79 кг
Размеры 1,5 х 0,9 х 0,9 м
Власть 1450 Вт
Начало миссии
Дата запуска 31 января 2015, 14:22 ( 2015-01-31UTC14:22 ) UTC [2]
Ракета Дельта II 7320-10C [3]
Запуск сайта Ванденберг , SLC-2W
Подрядчик Объединенный стартовый альянс
Вступил в сервис август 2015 г.
Орбитальные параметры
Справочная система Геоцентрический
Режим Солнечно-синхронный
Высота перигея 680,9 км
Высота апогея 683,5 км
Наклон 98.12°
Период 98,5 минут
Эпоха 15 октября 2019, 23:39:39 UTC [4]
Анимация траектории SMAP вокруг Земли с 31 января по 19 августа 2015 г.:
  СМАП   ·   Земля

Soil Moisture Active Passive ( SMAP ) — это спутник НАСА для мониторинга окружающей среды , который измеряет влажность почвы по всей планете. Он предназначен для сбора глобального «снимка» влажности почвы каждые 2–3 дня. Благодаря такой частоте можно измерить изменения от конкретных штормов, а также оценить воздействие в разные сезоны года. [5] SMAP был запущен 31 января 2015 года. [2] Это был один из первых спутников наблюдения Земли , разработанных НАСА в ответ на Национального исследовательского совета . десятилетнее исследование [6] [7]

НАСА инвестировало 916 миллионов долларов США в проектирование, разработку, запуск и эксплуатацию программы. [8]

Ранняя неисправность в источнике питания радара ограничила разрешение радарных данных, собираемых с 2015 года.

Обзор миссии

[ редактировать ]

SMAP обеспечивает измерения влажности почвы на поверхности земли и состояния замерзания-оттаивания с практически глобальным повторным охватом через 2–3 дня. Измерения поверхности SMAP сочетаются с гидрологическими моделями для определения условий влажности почвы в корневой зоне. Эти измерения позволяют пользователям научных приложений:

  1. Понимать процессы, которые связывают земные водные, энергетические и углеродные циклы .
  2. Оцените глобальные потоки воды и энергии на поверхности суши.
  3. Количественная оценка чистого потока углерода в бореальных ландшафтах.
  4. Совершенствовать навыки прогнозирования погоды и климата.
  5. Разработать улучшенные возможности прогнозирования наводнений и мониторинга засух.

Наблюдения SMAP проводятся в течение как минимум трех лет после запуска, а 81 кг топлива, которое он несет, должны позволить миссии работать намного дольше расчетного срока службы. Проведены комплексная проверка, научные исследования и прикладная программа, и все данные общедоступны через архивные центры НАСА.

В августе 2015 года ученые завершили первоначальную калибровку двух приборов на борту, однако 7 июля радар SMAP перестал передавать сигналы из-за аномалии, которую исследовала группа Лаборатории реактивного движения. [9] Команда выявила аномалию в источнике питания мощного усилителя радара. [10] [11] 2 сентября 2015 года НАСА объявило, что из-за отказа усилителя радар больше не может возвращать данные. Научная миссия продолжается, данные возвращаются только радиометром. [12] Основная миссия SMAP завершилась в июне 2018 года. Старший обзор науки о Земле 2017 года одобрил продолжение работы миссии SMAP до 2020 года и предварительно до 2023 года. [13]

Концепция измерения

[ редактировать ]

Обсерватория SMAP включает в себя специальный космический корабль и комплекс приборов на околополярной солнечно-синхронной орбите. Измерительная система СМАП состоит из радиометра (пассивного) и радиолокационного прибора с синтезированной апертурой (активного), работающего с несколькими поляризациями в L- диапазоне. Комбинированный метод активных и пассивных измерений использует преимущества пространственного разрешения радара и точности измерения радиометра. [14]

Активные и пассивные датчики обеспечивают совпадающие измерения поверхностного излучения и обратного рассеяния. Приборы определяют условия в верхних 5 см почвы через умеренный растительный покров, чтобы получить глобальные картографированные оценки влажности почвы и ее состояния замерзания-оттаивания.

Космический корабль совершает оборот вокруг Земли каждые 98,5 минут и повторяет один и тот же маршрут каждые восемь дней. [8]

Научная полезная нагрузка

[ редактировать ]

Спутник оснащен двумя научными приборами: радаром и радиометром, которые имеют один канал и развертываемую 6-метровую отражательную антенную систему, построенную Northrop Grumman. [1] который вращается вокруг оси надира , совершая коническое сканирование поверхности. Широкий охват обеспечивает почти глобальный пересмотр каждые 2–3 дня.

Характеристики системы СМАП

[ редактировать ]
Характеристика Радар Радиометр
Частота 1,2 ГГц 1,41 ГГц
Поляризации ВВ , ХХ , ХВ V , H , U
Разрешение 1–3 км [а] 40 км
Диаметр антенны 6 м
Скорость вращения 14,6 об/мин
Угол падения 40°
Ширина полосы 1000 км
Орбита Околополярный, солнечно-синхронный
Местное время дес. узел 06:00 
Местное время по возрастанию. узел 06:00 
Высота 685 км

Вспомогательная полезная нагрузка

[ редактировать ]

Образовательный запуск наноспутника X (ELaNa X), состоящего из трех полипикоспутниковых орбитальных развертывателей, содержащих четыре спутника CubeSat (три миссии CubeSat), установленных на второй ступени запуска Delta II.транспортное средство: [8]

  • ExoCube — спутник космической погоды, разработанный Калифорнийским политехническим государственным университетом и спонсируемый Национальным научным фондом. Калифорнийский политехнический университет спроектировал автобус между ядром и спутником, а научную полезную нагрузку предоставил Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. Университет Висконсина в Мэдисоне и компания Scientific Solutions, Inc. (SSI) разрабатывают научные цели и предоставляют рекомендации по разработке приборов. ExoCube измеряет плотность водорода, кислорода, гелия и азота в верхних слоях атмосферы Земли (экзосфере и термосфере) с помощью прямых масс-спектроскопических измерений. Размер ExoCube — три блока CubeSat или 30 х 10 х 10 см. [8]
  • GRIFEX , эксперимент по летным характеристикам Geo-cape Roic, разработанный Мичиганской исследовательской лабораторией Мичиганского университета в сотрудничестве с Управлением технологий наук о Земле НАСА и Лабораторией реактивного движения НАСА. Это миссия по проверке технологии, которая выполняет инженерную оценку полностью цифровой высокопроизводительной матрицы в фокальной плоскости, разработанной Лабораторией реактивного движения и состоящей из инновационной интегральной схемы аналого-цифрового считывания в пикселях. Его высокая пропускная способность позволяет предлагаемой концепции спутниковой миссии по геостационарным прибрежным явлениям и явлениям загрязнения воздуха (GEO-CAPE) проводить ежечасные измерения с высоким пространственным и спектральным разрешением быстро меняющегося химического состава атмосферы и загрязнения с помощью прибора с панхроматическим преобразованием Фурье (PanFTS), находящегося в разработке. GRIFEX развивает технологии, необходимые для будущих космических измерений состава атмосферы с геостационарной орбиты, которые имеют отношение к изменению климата, а также для будущих миссий, которые потребуют современных детекторов для поддержки Десятилетний обзор наук о Земле . Размер GRIFEX — три блока CubeSat или 30 х 10 х 10 см. [8]
  • FIREBIRD-II (A и B) , разработанный Университетом Нью-Гэмпшира, Государственным университетом Монтаны, Национальной лабораторией Лос-Аламоса и Аэрокосмической корпорацией. FIREBIRD-II — это проект космической погоды с двумя спутниками CubeSat, целью которого является определение пространственного масштаба, размера и энергетической зависимости электронных микровсплесков в радиационных поясах Ван Аллена. Микровсплески релятивистских электронов появляются как короткие периоды интенсивных высыпаний электронов, измеряемых детекторами частиц на маловысотных космических кораблях и видимых, когда их орбиты пересекают силовые линии магнитного поля, пронизывающие внешний радиационный пояс. FIREBIRD-II обеспечивает двухточечные измерения радиационного пояса, которые дают представление о процессах ускорения и потери электронов во внешнем радиационном поясе Ван Аллена. Каждый из спутников FIREBIRD CubeSat имеет размер 1,5 единицы CubeSat или 15 x 10 x 10 см. [8]

Проекты CubeSat развертываются минимум через 2896 секунд после отделения обсерватории Soil Moisture Active Passive на орбиту размером 440 x 670 км и наклонением 99,12 °. [8]

Описание программы

[ редактировать ]

SMAP — это целевая миссия Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства. Проектом SMAP управляет Лаборатория реактивного движения НАСА при участии Центра космических полетов Годдарда . SMAP опирается на наследие и деятельность по снижению рисков отмененной миссии НАСА ESSP Hydros. [15]

Наука и приложения

[ редактировать ]

Наблюдения SMAP используются для характеристики гидрологических и экосистемных процессов, включая обмен воды, энергии и углерода между сушей и атмосферой. [16] [17] [18] Среди пользователей данных SMAP – гидрологи, синоптики, климатологи, а также менеджеры по сельскому хозяйству и водным ресурсам. [19] Дополнительные пользователи включают менеджеров по пожарной безопасности и наводнениям, менеджеров по контролю и профилактике заболеваний, специалистов по планированию чрезвычайных ситуаций и политиков. [19] Информация SMAP о влажности почвы и замораживании-оттаивании напрямую приносит пользу нескольким областям социальных приложений, в том числе:

Прогноз погоды и климата

[ редактировать ]

Инициализация моделей численного прогнозирования погоды и моделей сезонного климата с точной информацией о влажности почвы увеличивает сроки прогнозирования и повышает качество прогнозирования.

Информация SMAP о влажности почвы улучшает мониторинг и прогнозирование условий засухи , открывая новые возможности для смягчения последствий засухи.

Наводнения и оползни

[ редактировать ]

Системы гидрологического прогнозирования, откалиброванные и инициализированные с использованием полей влажности почвы с высоким разрешением, позволяют улучшить наводнений. прогнозы [20] [21] и предоставить важную информацию о возможности оползней .

Производительность сельского хозяйства

[ редактировать ]

Наблюдения за влажностью почвы с помощью SMAP приводят к улучшению прогнозов урожайности и расширяют возможности систем поддержки принятия решений о водном стрессе сельскохозяйственных культур для повышения производительности сельского хозяйства . [19]

Здоровье человека

[ редактировать ]

Улучшенные сезонные прогнозы влажности почвы напрямую приносят пользу о голоде системам раннего предупреждения . Выгоды также реализуются за счет улучшения прогнозирования теплового стресса и скорости распространения вирусов , а также улучшения подготовки к стихийным бедствиям и реагирования на них.


См. также

[ редактировать ]

Примечания

[ редактировать ]
  1. ^ Более 70% внешнего валка.
  1. ^ Перейти обратно: а б «Брошюра о миссии SMAP» (PDF) . NASA.gov. Архивировано из оригинала (PDF) 22 марта 2015 г. Проверено 16 ноября 2022 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б «NASA SMAP «Вот и я!!!!» » . НАСА/Лаборатория реактивного движения. 31 января 2015 года . Проверено 31 января 2015 г.
  3. ^ Рэй, Джастин (16 июля 2012 г.). «НАСА дает ракете Дельта-2 новую жизнь» . Космический полет сейчас . Проверено 17 июля 2012 г.
  4. ^ «СМАП-Орбита» . Небеса-Наверху . 15 октября 2019 г. Проверено 16 октября 2019 г.
  5. ^ «Описание миссии СМАП» . Лаборатория реактивного движения НАСА . Проверено 16 ноября 2022 г.
  6. ^ О'Нил, Пегги; и др. (2010). Миссия НАСА по изучению влаги в почве, активно-пассивная (SMAP): обзор . 30-й Международный симпозиум IEEE по геонаукам и дистанционному зондированию. 25–30 июля 2010 г. Гонолулу, Гавайи. НАСА. hdl : 2060/20110015242 .
  7. ^ «Декадный обзор» . НАСА. Архивировано из оригинала 25 августа 2009 года.
  8. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г «Активный пассивный запуск по влажности почвы» (PDF) . Лаборатория реактивного движения . Январь 2015 года . Проверено 20 февраля 2020 г. Общественное достояние В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
  9. ^ Буис, Алан (5 августа 2015 г.). «SMAP НАСА публикует первые откалиброванные данные» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 10 августа 2015 г.
  10. ^ Буис, Алан (5 августа 2015 г.). «Команда SMAP расследует аномалию радиолокационных приборов» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 11 августа 2015 г.
  11. ^ Кларк, Стивен (10 августа 2015 г.). «НАСА устраняет неисправность радара на новом спутнике SMAP» . Космический полет сейчас . Проверено 11 августа 2015 г.
  12. ^ Коул, Стив и Бьюс, Алан (2 сентября 2015 г.). «Радар НАСА по изучению влажности почвы прекращает работу, научная миссия продолжается» . НАСА . Проверено 2 сентября 2015 г.
  13. ^ «NASA.gov» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 17 июня 2020 г. Проверено 20 февраля 2020 г.
  14. ^ «Инструмент» . Влажность почвы Активный Пассивный. НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 19 апреля 2015 г.
  15. ^ Белэр, Стефан; и др. (20–22 октября 2008 г.). Научный план и возможный вклад Канады в миссию по активной и пассивной влажности почвы (SMAP) (PDF) . Международный семинар по микроволновому дистанционному зондированию в гидрологии суши: исследования и применения. Окснард, Калифорния. Архивировано из оригинала (PDF) 13 апреля 2009 года. Когда SMAP возрождался из пепла HYDROS в 2007 году, CSA обменялся мнениями с НАСА о возможности возобновления своего партнерства. CSA в сотрудничестве с другими правительственными ведомствами Канады в настоящее время разрабатывает планы возможного научного и технического вклада в новую миссию. В научной деятельности будут участвовать как правительственные, так и академические партнеры.
  16. ^ МакКолл, Кайгин А.; Алемохаммад, Сейед Хамед; Акбар, Рузбех; Конингс, Александра Г.; Да, Саймон; Энтехаби, Дара (февраль 2017 г.). «Глобальное распределение и динамика поверхностной влажности почвы» . Природа Геонауки . 10 (2): 100–104. Бибкод : 2017NatGe..10..100M . дои : 10.1038/ngeo2868 . ISSN   1752-0894 .
  17. ^ Шталь, Мейсон О.; Макколл, Кайгин А. (1 августа 2022 г.). «Сезонный цикл поверхностной влажности почвы» . Журнал климата . 35 (15): 4997–5012. Бибкод : 2022JCli...35.4997S . дои : 10.1175/JCLI-D-21-0780.1 . ISSN   0894-8755 . S2CID   247964325 .
  18. ^ Артур Эндсли, К.; Кимбалл, Джон С.; Райхле, Рольф Х.; Уоттс, Дженнифер Д. (декабрь 2020 г.). «Спутниковый мониторинг глобальной динамики органического углерода на поверхности почвы с использованием углеродного продукта SMAP уровня 4» . Журнал геофизических исследований: Биогеонауки . 125 (12). Бибкод : 2020JGRG..12506100A . дои : 10.1029/2020JG006100 . ISSN   2169-8953 . S2CID   229414978 .
  19. ^ Перейти обратно: а б с Буис, Алан (15 октября 2014 г.). «Картограф влажности почвы НАСА прибыл на космодром» . НАСА/Лаборатория реактивного движения . Проверено 24 октября 2014 г.
  20. ^ Трамбле, Ив; Вилларини, Габриэле; Халки, Эль-Махди; Грюндеманн, Габи; Хьюз, Денис (июнь 2021 г.). «Оценка водителей, ответственных за наводнение в Африке» . Исследования водных ресурсов . 57 (6). Бибкод : 2021WRR....5729595Y . дои : 10.1029/2021WR029595 . ISSN   0043-1397 . S2CID   236392355 .
  21. ^ Васко, Конрад; Натан, Рори; Пил, Мюррей К. (март 2020 г.). «Изменения предшествующей влажности почвы модулируют сезонность наводнений в условиях меняющегося климата» . Исследования водных ресурсов . 56 (3). Бибкод : 2020WRR....5626300W . дои : 10.1029/2019WR026300 . hdl : 11343/264105 . ISSN   0043-1397 . S2CID   213664765 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d8ad7d4ba3a3c2783dc02ad3b3d0700a__1721681640
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d8/0a/d8ad7d4ba3a3c2783dc02ad3b3d0700a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Soil Moisture Active Passive - 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.)