Geosat

Geosat
GEOSAT-A
Художественное изображение спутника Geosat
Художественное изображение спутника Geosat
Оператор Соединённые Штаты Америки ВМС США
Тип спутника геодезический
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки Ванденберг
Ракета-носитель Атлас-E/F OIS
Запуск 12 марта 1985 год 02:00 UTC
Длительность полёта 5 лет
COSPAR ID 1985-021A
SCN 15595
Технические характеристики
Масса 635 кг
Элементы орбиты
Тип орбиты солнечно-синхронная полярная орбита
Большая полуось 7146,2 км
Эксцентриситет 0,00398
Наклонение 108,0596°
Период обращения 93.20 мин
Апоцентр 814 км
Перицентр 757 км
Интервал повторения 23 дня
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Geosat  — американский геодезический спутник, запущенный 12 марта 1985 года ракетой-носителем Атлас-E/F c космодрома Ванденберг.

Geosat был первым многолетним высокоточным альтиметрическим спутником.

Цели

Основная цель аппарата заключалась в получении информации о гравитационном поле над морской поверхностью путём измерения вариаций расстояния от спутника до уровня океана. В идеальном случае, когда нет искажений от приливов или порывов ветра, океанская поверхность должна принимать форму поверхности сплюснутого сфероида. Однако различные аномалии, пустоты, залежи руд искажают эту форму, а также влияют и на орбиту аппарата. Geosat с точностью до 5 см измерял расстояние до океана по траектории своего движения и фиксировал отклонение этого значения от ожидаемого в случае, если бы Земля была идеальным сфероидом[1].

Спутник повторял пролёт над теми же регионами с периодом в 23 дня, для исключения эффектов приливов и внешних сил[2].

18 месяцев проходил засекреченный этап исследований на солнечно-синхронной орбите, а после маневрирования и перехода на новую орбиту аппарат продолжил исследования. На этот раз орбита была круговой с высотой 800 км периодом 101 мин и наклоном 108°. Точное повторение положения спутника происходило через 17,05 дня[3].

Конструкция

Для Geosat была разработана система ориентации на основе стабилизации по градиенту силы тяжести. Она требовалась для наведения радиолокационного высотомера. Компонентами системы ориентации были 6-метровая стрела, гиродины, три солнечных датчика, магнитометр и подруливающие двигатели.

Также на борту имелся двухдорожечный магнитофон для записи и хранения данных, ОВЧ передатчик, передатчики S-диапазона и C-диапазона, блоки шифрования.

Основной полезной нагрузкой был радиолокационный высотомер (альтиметр) с доплеровскими маяками. Маяки требовались для отслеживания положения наземными станциями и для фиксирования точного времени для работы высотомера[4]. Альтиметр состоял из сотовой панели толщиной 5 см, параболической антенны диаметром 1,04 м. Центральная частота инструмента 13,5 ГГц, мощность 70 Вт[5][6].

Результаты

Первые данные были обнародованы в 1990 году. В них охватывалась область океана в форме тора, которая окружает Антарктиду между 60° и 72° южной широты[7]. Все данные были рассекречены в июле 1995 года[8][9].

Впервые были получены долгосрочные наблюдения за уровнем моря. Они обеспечили значительный прогресс в морской геофизике:

  • JHU/APL использовал данные для картирования топографии морского дна[10]
  • Данные участвовали в обширном моделировании волновых форм и исследования ледяного покрова.
  • Данные также использовались для исследований долгосрочной изменчивости уровня моря в различных регионах земного шара, включая первое в истории бассейновое исследование[11] и изменения уровня моря во время Эль-Ниньо[12].

Через 5 лет работы записывающий магнитофон вышел из строя, и спутник завершил работу. Аналогом и преемником стал аппарат Geosat Follow-On (GFO)[13].

Примечания

  1. ↑ J. J. Jensen, F. R. Wooldridge. The Navy GEOSAT Mission: An Introduction (англ.) // Johns Hopkins APL Technical Digest. — 1987. — Vol. 8, no. 2.
  2. ↑ David T. Sandwell, Walter H. F. Smith. Marine gravity anomaly from Geosat and ERS 1 satellite altimetry (англ.). web.archive.org (20 июля 2011). Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано 20 июля 2011 года.
  3. ↑ Born, G.H., Mitchell, J.L. and Heyler, G.A. "Design of the GEOSAT Exact Repeat Mission" (англ.) // APL-APL Tech. Dig. Архивировано 13 мая 2021 года.
  4. ↑ M. J. Gabor, J. C. Ries. A Systematic Approach to the Precision Orbit Determination of the GEOSAT Exact Repeat Mission Utilizing TRANET Doppler Data (англ.) // Proceedings of the AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting, Austin.
  5. ↑ GEOSAT - eoPortal Directory - Satellite Missions (англ.). earth.esa.int. Дата обращения: 14 января 2021.
  6. ↑ Geosat Handbook (англ.). web.archive.org (29 марта 2010). Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано 29 марта 2010 года.
  7. ↑ DC McAdoo, KM Marks. Gravity fields of the Southern Ocean from Geosat data, (англ.) // Journal of Geophysical Research. — 1992.
  8. ↑ Отчет NOAA (англ.). Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано из оригинала 22 декабря 2016 года.
  9. ↑ Geosat. www.globalsecurity.org. Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано 21 апреля 2017 года.
  10. ↑ National Geophysical Data Center (NGDC). Data Announcements (англ.). www.ngdc.noaa.gov. Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано 13 мая 2021 года.
  11. ↑ D. T. Sandwell, W. H. F. Smith. Exploring the ocean basins with satellite altimetry data (англ.). Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано 26 февраля 2007 года.
  12. ↑ L. Miller, R. E. Cheney, B. C. Douglas. Geosat Altimeter Observations of Kelvin Waves and the 1986-87 El Nino (англ.) // Science 239, 52-54. — 1988.
  13. ↑ GFO: Disposal of a Power-Challenged Satellite with an Attitude (Control) Problem (англ.). web.archive.org (8 июля 2011). Дата обращения: 14 января 2021. Архивировано 8 июля 2011 года.