CFOSAT

CFOSAT ( kinesisk-fransk Oceanic Satellite ) är ett gemensamt uppdrag för de kinesiska ( CNSA ) och franska ( CNES ) rymdorganisationerna, vars syfte är att övervaka vindar och vågor på havsytan och optimera modelleringen av havsprognoser som används genom marin meteorologi, samt samla in data om fysiska processer under bildandet och utvecklingen av vågor . För att uppnå detta använder minisatelliten (cirka 600 kg) två radar ( scatterometrar ): SWIM, utvecklad av CNES , mäter riktning, höjd och våglängd, och SCAT vindens riktning och hastighet. Utvecklingen av satelliten började i början av 2010. Den 29 oktober 2018 lanserades enheten i omloppsbana. Beskickningens livslängd är minst 3 år.

Historik

Uppdragets historia började 2006 när Kina och Frankrike undertecknade ett samförståndsavtal om CFOSAT. Projektet lanserades i Peking i mars 2007. Förstudien för SWIM-radarn, utvecklad av Thales Alenia Space i Toulouse , började i maj 2007. I januari 2009 lanserades den preliminära designen av SWIM-verktyget. Beslutet att gå över till genomförandefasen togs i december 2010 [1] . Den vetenskapliga delen av projektet stöds i Kina av National Ocean Research Satellite Service (NSOAS), och i Frankrike av LATMOS med deltagande av Météo-France och det franska oceanografiska institutet IFREMER [2] .

Mål

Vågkarakteriseringen är en av huvudtyperna av data inom marin meteorologi. Deras förvärv ger prognoser över havets tillstånd , som är viktiga för många aktiviteter som sjötransport , sjöarbete, sjöturism och havsföroreningskontroll . Havets tillstånd beror på många faktorer: lokal vind, havsbotten, strömmar, egenskaper hos vågbildande faktorer (hastighet och avstånd), tidvatten, tidvatten, etc. Kartläggningen av dessa fenomen, nödvändig för prognoser, är fortfarande ofullkomlig [3 ] .

CFOSAT är avsedd för storskaliga observationer av den lokala ytvinden (riktning och hastighet), samt riktning, amplitud och våglängd [4] .

• Huvudmålet är att förbättra havsmeteorologiska prognoser för havets tillstånd genom att bygga mer exakta modeller baserade på satellitdata som samlats in under flera år.
• Ett sekundärt mål är att förbättra förståelsen för hur lokala fysiska processer fungerar, såsom den döda dyningen som uppstår i avlägsna delar av havet, under påverkan av lokala vindar.

Den förväntade prestandan är som följer [5] :

• Bestämning av vågriktning med en rumslig upplösning på 50x50 till 70x70 km² och en noggrannhet på ca 15°.
• Bestämning av våglängden, 70-500 m i storlek med en noggrannhet på 10 till 20%.
• Bestämning av våghöjd över 40-50 cm med en noggrannhet på 10%.
• Bestämning av vindens riktning över en bredd av 900 km i förhållande till jordens yta med en rumslig upplösning på 25x25 till 50x50 km² med en noggrannhet på ± 20°, vid en vindhastighet på 4 till 24 m/s.
• Bestämning av vindhastighet med en noggrannhet på ± 2 m/s (upp till 10%).
• Insamling av data från planetens yta med en tidsupplösning på 1 till 2 dagar.
• Dataöverföring på mindre än 3 timmar.

Framsteg

CFOSAT sköts upp i omloppsbana av den kinesiska Long March 2C -raketen tillsammans med fyra kinesiska och en vitryska nanosatelliter den 29 oktober 2018 [6] [7] . Satelliten rör sig i en heliosynkron bana med en höjd av 519 km och en lutning på 97°. Satelliten återvänder till banan var 13:e dag. Data tas emot och bearbetas av både kinesiska och franska markstationer. För att göra förutsägelser tillhandahålls data på mindre än 3 timmar för att kombineras till en enda holistisk modell. Insamlingen av vinddata för hela jordklotet är 3 dagar och 13 dagar för vågparameterdata. Uppdragets inledande varaktighet är 3 år. I slutändan kan de insamlade uppgifterna inkluderas i den europeiska GMES-databasen [8] .

Egenskaper

CFOSAT är en kompakt 3-axlig stabiliserad minisatellit som väger 650 kg och ungefär kubik (1,4 x 1,4 x 1,2 m). Förväntad livslängd är 3 år. Satelliten inkluderar en CAST 2000- plattform som tillhandahålls av Kina och en nyttolast med två SWIM- och SCAT-instrument. Peknoggrannheten är 0,1°. Strömmen tillhandahålls av solcellspaneler utplacerade i omloppsbana, som genererar 1500 watt i början av uppdraget och 1300 watt i slutet av uppdraget. På skuggsidan av omloppsbanan återvinns energi från batterier med en kapacitet på 60 amperetimmar [9] [10] .

Vetenskapliga instrument

• SWIM (surface wave research and monitoring instrument) är en scatterometer utvecklad av CNES som mäter vågegenskaper (riktning, våglängd). SWIM är en riktig bländarradar som arbetar i Ku-bandet (13,2 - 13,6 GHz). Radarn sänder ut 6 strålar på 2×2° med en låg infallshastighet (från 0 till 10° i steg om 2°) i förhållande till den lokala vertikalen. Genom rotation (6 varv per minut) täcker strålarna ett område med en radie på 88 km. Vattenytans lutning i en linje bestäms av variationer i radarstrålens reflektion. Instrumentet använder en innovativ princip utvecklad av Thales Alenia Space , som tidigare har byggt Cryosat , SARAL och Jason inbyggda instrument . Enhetens egenskaper är optimerade för mätning av långvågig strålning (70 - 500 meter) [11] .
• SCAT är en vektorvindspridningsmätare utvecklad av CNSA som mäter ytvindens riktning och hastighet. Radarstrålar roterar med en stor infallsvinkel (18 ~ 50°) [12] .

Anteckningar

1. ↑ Daterar cles . cnes.fr. _ Arkiverad 5 maj 2019. (obestämd)
2. ↑ CFOSAT: un satellit pour mieux comprendre "l'état de mer ." CNES (21 april 2011). Hämtad 7 augusti 2019. Arkiverad från originalet 25 april 2015. (obestämd)
3. ↑ CFOSAT  (fr.) .
4. ↑ CFOSAT  (fr.) . CNES uppdrag forskare. Hämtad: 23 augusti 2018.
5. ↑ Oliver Sattler. Exigces de Mission CFOSAT  (fr.) . Arkiverad 5 maj 2019.
6. ↑ Coopération spatiale entre la France et la Chine - Succès de la mise en orbite de CFOSat  (fr.) . CNES uppdrag forskare. Arkiverad från originalet den 14 april 2019.
7. ↑ FKI satellit. CFOSat. . Ecoruspace.ME . Hämtad 7 augusti 2019. Arkiverad från originalet 5 augusti 2019. (obestämd)
8. ↑ Oliver Sattler. Exigces de Mission CFOSAT  (fr.) . CNES uppdrag forskare. Arkiverad 5 maj 2019.
9. ↑ Satellit-CFOSAT . CNES uppdrag forskare. Arkiverad 5 maj 2019. (obestämd)
10. ↑ CFOSAT  . _ EO Portal . Agence spatiale europeenne. Arkiverad från originalet den 25 juli 2019.
11. ↑ Instrument  (fr.) . CNES uppdrag forskare. Hämtad 23 augusti 2018. Arkiverad från originalet 24 augusti 2018.
12. ↑ CFOSAT  (fr.) . LATMOS (19 januari 2011). Hämtad 7 augusti 2019. Arkiverad från originalet 24 augusti 2018.

Bibliografi

• Hauser, Danielle. CFOSAT: En ny kinesisk-fransk satellit för gemensamma observationer av havsvindvektorer och riktningsspektra för havsvågor  (engelska)  // Proceedings SPIE 9878, Remote Sensing of the Oceans and Inland Waters: Techniques, Applications and Challenges : journal. - 2016. - April ( vol. 9878 ). - S. 1-22 . - doi : 10.1117/12.2225619 .

Se även

• Kinas nationella rymdförvaltning

Länkar

•  (eng.) CFOSAT på European Space Agencys EO-portal
• CNES scientific missions officiella webbplats
• Nyheter om rymdaktivitet. CFOSat.