TOPEX/Poseidon(),全称地貌实验/海洋动力学综合监视与研究观测项目,亦称托佩克斯/海神卫星、托佩克斯/波塞冬卫星或T/P卫星等,是由美国宇航局和法国空间局联合研制、发射和运营的地球观测与测高卫星。其首要的任务目标是对全球海平面高度进行精密的测量,并对海洋环流及其与大气的相互作用进行研究。TOPEX/Poseidon于1992年8月10日从法属圭亚那的圭亚那太空中心发射升空,星上载有两台雷达测高仪、一台微波辐射计,以及由GPS和DORIS组成的轨道确定系统。TOPEX/Poseidon在轨道上正常运作了13年,总共绕地近62000圈,后于2005年因动量轮出现故障、失去机动能力而停止提供科学数据,最终在2006年1月18日终止任务。
TOPEX/Poseidon是迄今定轨精度和测高精度最高的卫星任务之一,亦是首个成功实现动态GPS连续跟踪的测高卫星。该卫星以每10天一次的周期提供覆盖了95%的无冰海洋表面的海面高度、风速与海浪高度信息,这些信息被用于气象预报、海洋与气候研究、海上的工业与渔业等人类活动的管理、建立全球性的潮汐模型等,尤其是对海洋学的研究贡献巨大。TOPEX/Poseidon及其后续任务表明,全球海平面在1993年至2017年间上升了7厘米。
背景
卫星测高技术最早在1969年的固体地球和海洋物理大会上被提出,该技术的目的在于通过搭载在卫星上的雷达测高仪获取海面地形,从而研究影响海面地形的海洋物理机制。美国航空航天局(NASA)在1970年代间进行了两项卫星测高技术的试验任务,包括和,这些任务证明出了卫星测高的可行性,并开始提供实用的测高数据集。到1980年代,法国空间局(CNES)开始设计搭载在SPOT卫星上的Poseidon测高仪,而NASA也计划在Seasat任务后进一步执行地貌实验任务(,缩写:TOPEX)。1983年,NASA和CNES开始探讨将两项任务合并执行的可能性。两个机构后于1987年决定成立这一合作关系,并将其命名为TOPEX/Poseidon。这项合作任务将同时搭载NASA与CNES双方的仪器,并在圭亞那太空中心由阿里亚娜运载火箭发射升空。
设备
TOPEX/Poseidon主要携带有如下设备:
- 双频DORIS系统接收机(缩写:DORIS)
- GPS实验接收机(,缩写:GPSDR)
*跟踪与数据中继卫星发射器()
- 激光后反射镜阵列(,缩写:LRA)
- 单频固态高度计(,缩写:SSALT),亦称单频波塞冬高度计()
- TOPEX微波辐射计(,缩写:TMR)
- NASA雷达高度计(,缩写:NRA)
任务
TOPEX/Poseidon的主要任务内容包括:
- 以优于5厘米的精度测量海面高度
- 对全球海面地形进行持续观测
- 监测大洋环流对全球气候变化的影响,对洋流的季节性变化进行观测
- 监测大尺度的海洋特征,例如罗斯贝波与开尔文波,并对厄尔尼诺、拉尼娜及太平洋十年涛动等现象进行研究
- 绘制海盆尺度的环流变化,提供用以验证海洋环流模型的全球数据
- 绘制海洋表层储热的年际变化
- 绘制当时最准确的全球潮汐分布图
- 增进人类对地球重力场的认识
成果
利用TOPEX/Poseidon提供的数据发表的研究成果至2006年任务结束时就已达2100多项,这类研究的科学应用与成就主要包括:TOPEX/Poseidon与Jason-1共同执行了三年的串联飞行任务,对全球海平面进行了完全覆盖的两次测量,这使科学家得以对难以被单颗卫星发现的精细海面结构进行研究。在Jason-1之后,与分别在2008年6月与2016年1月发射升空,后两者同时也是海面地形任务(,缩写:OSTM)的一部分。
相关条目
- 卫星测高
** Geosat
** 欧洲遥感卫星
- 厄尔尼诺
- 海平面上升
参考文献
拓展阅读
- [https://books.google.co.jp/books?id=fkvehJr0im4C&hl=zh-CN&source=gbs_navlinks_s TOPEX/Poseidon的空间海洋学:海洋与气候]
外部链接
- [https://web.archive.org/web/20090503223608/http://www.cnes.fr/web/CNES-en/1461-topexposeidon.php CNES的TOPEX/Poseidon主页]
- [https://sealevel.jpl.nasa.gov/missions/topex/ NASA的TOPEX/Poseidon主页]
- [http://sealevel.colorado.edu/ 科罗拉多大学海平面研究组]
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