ERS-1 был спроектирован для осуществления высокоточных измерений при наблюдении за поверхностью Земли и ее атмосферой. Он взял на себя многие измерения, не доступные существующим спутниковым системам, включая информацию о состоянии моря, морских ветрах, циркуляции океанической воды и уровне ледяного покрова.
Спутник был запущен 17 июля 1991 г. и за время своего существования передал более 1.5 млн изображений при помощи радара с синтезированной апертурой SAR (Synthetic Aperture Radar, характеристики см. http://www.ecos.nw.ru/Win/Educatio/RS&GISr/c1_2-4.htm ). Эти снимки вместе с данными, полученными от других приборов, нашли применение более чем у 4000 организаций по всему миру. Информацию от скаттерометра и высотомера использовали метеорологические службы для кратковременного и долгосрочного прогноза погоды, прогноза скорости и направления ветра. Высокой точностью отличались измерения температуры морской поверхности, критичной к изменениям климата, выполненные при помощи радиометра. При наблюдении за температурными фронтами можно было определить местонахождение рыбы в океане. Аппарат следил за циркуляцией океанической воды, перемещением ледяных пластов и айсбергов. Комплексное исследование поверхностных течений, топографии, температуры и скорости ветра дало возможность ученым наблюдать явление Эль-Ниньо. Информация со спутника нашла свое место также в лесоводстве, геологии, сельском хозяйстве и т.д.
Основная цель полета ERS-1 состояла в наблюдении за океаническим и морским ледовым покровом, что, в свою очередь, дает необходимую информацию относительно взаимодействия атмосферы с поверхностью океана для моделей климата. КА информировал о циркуляции энергии в океанических водах, позволял провести более точные оценки массового баланса ледяных пластов Арктики и Антарктики, улучшал контроль за динамикой прибрежных процессов и уровнем загрязнения.
«Начинка» ERS-1
AMI Active Microwave Instrument. Этот прибор объединяет в себе радиолокатор SAR и ветровой скаттерометр. Для получения информации о погодных условиях на поверхности океана, в полярных регионах, прибрежной зоне и о состоянии суши SAR работает в «видеорежиме» (широкополосные исследования). В микроволновом режиме SAR выдает изображения области с размерами порядка 5х5 км, содержащие параметры (размеры, направление движения) океанических волн. Скаттерометр использует три антенны для выявления параметров (скорости и направления) ветра на поверхности океана.
RA Radar Altimeter. Высотомер, обеспечивающий точные измерения уровня моря, различных характеристик ледяного покрова и скорости океанического ветра.
Некоторые характеристики ERS-1
солнечно-синхронная орбита
наклонением 98.5 и высотой 758 км
общая масса 2400 кг (в начале полета)
общая длина 11.8 м
панель солнечной батареи 11.7x2.4 м
SAR-антенна 10.0x1.0 м
диаметр антенны радиовысотомера 1.2 м
конструктивный срок службы 2 3 года
ATSR Along Track Scanning Radiometer. Прибор, состоящий из инфракрасного радиометра и микроволнового излучателя, предназначенный для измерения температуры морской поверхности, температуры и влажности облаков.
PRARE Precise Range and Range-rate Equipment. Прибор, необходимый для точного определения координат спутника и параметров орбиты, а также для точного геодезического фиксирования.
LRR Laser Retro-reflectors. Отражатели, позволяющие определить положение спутника и его орбиту при помощи наземной лазерной станции.
ERS-1 снабжен также дополнительным набором сенсоров для всепогодного и независимого от времени суток наблюдения за землей.
Программа полета
Полет ERS-1 состоял из нескольких отдельных этапов, что в свою очередь требовало тщательного подхода к планированию и подготовке задания. Необходимо было не упустить из виду ни одной цели миссии и наиболее оптимально уложиться в отпущенный срок службы платформы. Таким образом, было выделено шесть фаз полета:
0) сбор сведений о параметрах орбиты, включение и функциональный контроль систем (первые 2 недели после запуска);
1) экзаменационная фаза, полет с повторением трассы через три дня (3 августа 10 декабря 1991);
2) первая «ледяная» фаза, также с трехдневным циклом (28 декабря 1991
30 марта 1992);
3) многозадачная фаза, полет с повторением трассы через 35 суток (15 апреля 1992 15 декабря 1993);
4) вторая «ледяная» фаза, с трехдневным циклом (1 января 31 марта 1994);
5) геодезическая фаза, полет с повторением трассы через 176 суток (с 15 апреля 1994).
В первой половине апреля 1992 г., когда спутник переходил от первой «ледяной» фазы к многозадачной, он работал в режиме «разворотов и наклонов» (RTM Roll-tilt mode), что позволяет получить изображения с SAR радара под различными углами зрения. В этом режиме спутник вращается вокруг своего вектора скорости и угол ориентации аппаратуры по наблюдению за Землей может быть изменен. При этом появляется возможность поэкспериментировать с углом охвата SAR 35 вместо стандартных 23 .
Все эти измерения были продолжены и расширены аппаратом ERS-2, который был запущен в 1995 г. и на данный момент также превысил номинальный срок эксплуатации. Характеристики его орбиты аналогичны ERS-1. В период параллельной работы (тандемный полет) ERS-2 следовал вдоль трассы ERS-1 с 24-часовой задержкой.
Тандемная работа ERS-1 и ERS-2 выявила разнообразие применений данного метода и проложила путь новым запускам, посвященным SAR-интерферометрии. В следующем году планируется запуск еще одного спутника, чтобы продолжить серию наблюдений за поверхностью Земли.
RSS
Реклама
