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TOPEX/Poseidon

四月 08, 2024

TOPEX/Poseidon（英語：TOPography EXperiment / Positioning, Ocean, Solid Earth, Ice Dynamics, Orbital Navigator），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[2]、托佩克斯/波塞冬卫星[3]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。[4][5]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。[6]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。[7]

TOPEX/Poseidon
艺术家描绘的TOPEX/Poseidon想象图
任务类型地球观测
运营方美国宇航局
法国空间局
国际卫星标识符1992-052A
衛星目錄序號22076
网站TOPEX
任務時長13 年
航天器属性
發射質量2402 kg
功率2100 W
任務開始
發射日期1992-08-10 23:08 UTC
运载火箭阿里亚娜 42P
發射場法属圭亚那
任務終止
停用日期2006-01-18
軌道參數
参照系地球
軌域LEO
離心率0.00000
近地點1322.00 km
遠地點1341.00 km
傾角66.500°
週期112.00 分
曆元1992-08-10[1]
TOPEX/Poseidon
Jason-1 →
 
TOPEX/Poseidon及其后续的Jason系列任务

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。[8]:198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。[7][9]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。[10]

背景 编辑

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。[11]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GEOS-3（英语：GEOS-3）和Seasat（英语：Seasat），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（英語：TOPography EXperiment，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。[12]

设备 编辑

TOPEX/Poseidon主要携带有如下设备：[4][13][14]

  • 双频DORIS系统接收机（缩写：DORIS）
  • GPS实验接收机（英語：GPS Demonstration Receiver，缩写：GPSDR）
  • 跟踪与数据中继卫星发射器（英語：Tracking and data relay satellite transmitter）
  • 激光后反射镜阵列（英語：Laser Retroreflector Array，缩写：LRA）
  • 单频固态高度计（英語：Single-frequency Solid-state Altimeter，缩写：SSALT），亦称单频波塞冬高度计（英語：Single-Frequency Poseidon Altimeter）
  • TOPEX微波辐射计（英語：TOPEX Microwave radiometer，缩写：TMR）
  • NASA雷达高度计（英語：NASA Radar Altimeter，缩写：NRA）

任务 编辑

TOPEX/Poseidon的主要任务内容包括：[15]

成果 编辑

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：[7]

  • 提供了首个描述洋流的季节变化与年变化的数据集
  • 使科学家对海平面上升状态的估计得到了更好的结果
  • 为潮汐在深层海水混合过程中所起的作用提供了新的认识
  • 为当时最准确的全球海洋潮汐模型提供了数据基础
  • 提供了首个能对海洋环流模型进行检验的全球数据集
  • 证明了GPS能以空前的精度确定航天器的位置，从而实现数据的快速传递


  •  
    TOPEX/Poseidon在1997年探测到由厄尔尼诺现象引起的海面高度变化
  •  
    TOPEX/Poseidon及其后续任务Jason-1对海平面上升的监测结果
  •  
    根据TOPEX/Poseidon建立的潮汐模型分析出的M2半日潮分量
  •  
    根据TOPEX/Poseidon的测高数据绘制的海洋动力地形图

后续任务 编辑

Jason-1是TOPEX/Poseidon的后续任务，其在2001年发射升空，并接续TOPEX/Poseidon的海面地形测量工作。[16]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，OSTM/Jason-2（英语：OSTM/Jason-2）与Jason-3（英语：Jason-3）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（英語：Ocean Surface Topography Mission，缩写：OSTM）的一部分。[17][18]

相关条目 编辑

参考文献 编辑

  1. ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Telemetry Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03）. 
  2. ^ 张文静. 25年，海平面上升了约8厘米. 中国科学院. 2018-09-14 [2020-04-21]. （原始内容于2020-05-03）. 
  3. ^ 龚燃. “贾森”高度计卫星系列增添新成员. 国际太空. 2016, 0 (3): 33–38 [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03）. 
  4. ^ 4.0 4.1 TOPEX/Poseidon. ILRS. [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03） （英语）. 
  5. ^ TOPEX/Poseidon - eoPortal Directory - Satellite Missions. earth.esa.int. [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03） （英语）. 
  6. ^ NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03） （英语）. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 yvette. NASA - NASA's Topex/Poseidon Oceanography Mission Ends. www.nasa.gov. [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03） （英语）. 
  8. ^ 李征航; 魏二虎; 王正涛; 彭碧波. 空间大地测量学. 武汉大学出版社. ISBN 978-7-30-707574-0. 
  9. ^ Munk.W.: Testimony Before the U.S. Commission on Ocean Policy, April 2002, http://govinfo.library.unt.edu/oceancommission/meetings/apr18_19_02/munk_statement.pdf （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  10. ^ Greicius, Tony. 25 Years of Global Sea Level Data, and Counting. NASA. 2017-08-09 [2020-04-22] （英语）. 
  11. ^ (PDF). WASHINGTON, D.C.: NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION. 1970-04 [2020-04-30]. （原始内容 (PDF)存档于2020-05-03）. 
  12. ^ Thirteen eventful years: Aviso+. www.aviso.altimetry.fr. [2020-04-30]. （原始内容于2020-05-03）. 
  13. ^ NASA - NSSDCA - Experiment - Query Results. nssdc.gsfc.nasa.gov. [2020-04-22]. （原始内容于2020-05-03） （英语）. 
  14. ^ . WMO OSCAR. [2020-04-22]. （原始内容存档于2020-08-11） （英语）. 
  15. ^ TOPEX/Poseidon. sealevel.jpl.nasa.gov. [2020-04-24]. （原始内容于2020-04-28） （英语）. 
  16. ^ Ocean Surface Topography from Space. NASA/JPL. （原始内容于2001-10-11） （英语）. 
  17. ^ CEOS Ocean Surface Topography (OST) Constellation Strategic Workshop. Eumetsat. （原始内容于2008-11-14） （英语）. 
  18. ^ Jason-3. NASA JPL. （原始内容于2015-08-24） （英语）. 

拓展阅读 编辑

  • TOPEX/Poseidon的空间海洋学：海洋与气候（页面存档备份，存于互联网档案馆）（英語）

外部链接 编辑

  • （英語）
  • NASA的TOPEX/Poseidon主页（页面存档备份，存于互联网档案馆）（英語）
  • 科罗拉多大学海平面研究组（页面存档备份，存于互联网档案馆）（英語）

四月 08, 2024
topex, poseidon, 英語, topography, experiment, positioning, ocean, solid, earth, dynamics, orbital, navigator, 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, 于199. TOPEX Poseidon 英語 TOPography EXperiment Positioning Ocean Solid Earth Ice Dynamics Orbital Navigator 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 2 托佩克斯 波塞冬卫星 3 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 4 5 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 6 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 7 TOPEX Poseidon艺术家描绘的TOPEX Poseidon想象图任务类型地球观测运营方美国宇航局法国空间局国际卫星标识符1992 052A衛星目錄序號22076网站TOPEXTOPEX Poseidon任務時長13 年航天器属性發射質量2402 kg功率2100 W任務開始發射日期1992 08 10 23 08 UTC运载火箭阿里亚娜 42P發射場法属圭亚那任務終止停用日期2006 01 18軌道參數参照系地球軌域LEO離心率0 00000近地點1322 00 km遠地點1341 00 km傾角66 500 週期112 00 分曆元1992 08 10 1 TOPEX PoseidonJason 1 TOPEX Poseidon及其后续的Jason系列任务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 8 198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 7 9 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 10 目录 1 背景 2 设备 3 任务 4 成果 5 后续任务 6 相关条目 7 参考文献 8 拓展阅读 9 外部链接背景 编辑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 11 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GEOS 3 英语 GEOS 3 和Seasat 英语 Seasat 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 英語 TOPography EXperiment 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 12 设备 编辑TOPEX Poseidon主要携带有如下设备 4 13 14 双频DORIS系统接收机 缩写 DORIS GPS实验接收机 英語 GPS Demonstration Receiver 缩写 GPSDR 跟踪与数据中继卫星发射器 英語 Tracking and data relay satellite transmitter 激光后反射镜阵列 英語 Laser Retroreflector Array 缩写 LRA 单频固态高度计 英語 Single frequency Solid state Altimeter 缩写 SSALT 亦称单频波塞冬高度计 英語 Single Frequency Poseidon Altimeter TOPEX微波辐射计 英語 TOPEX Microwave radiometer 缩写 TMR NASA雷达高度计 英語 NASA Radar Altimeter 缩写 NRA 任务 编辑TOPEX Poseidon的主要任务内容包括 15 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 编辑利用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 7 提供了首个描述洋流的季节变化与年变化的数据集 使科学家对海平面上升状态的估计得到了更好的结果 为潮汐在深层海水混合过程中所起的作用提供了新的认识 为当时最准确的全球海洋潮汐模型提供了数据基础 提供了首个能对海洋环流模型进行检验的全球数据集 证明了GPS能以空前的精度确定航天器的位置 从而实现数据的快速传递 nbsp TOPEX Poseidon在1997年探测到由厄尔尼诺现象引起的海面高度变化 nbsp TOPEX Poseidon及其后续任务Jason 1对海平面上升的监测结果 nbsp 根据TOPEX Poseidon建立的潮汐模型分析出的M2半日潮分量 nbsp 根据TOPEX Poseidon的测高数据绘制的海洋动力地形图后续任务 编辑Jason 1是TOPEX Poseidon的后续任务 其在2001年发射升空 并接续TOPEX Poseidon的海面地形测量工作 16 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 OSTM Jason 2 英语 OSTM Jason 2 与Jason 3 英语 Jason 3 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 英語 Ocean Surface Topography Mission 缩写 OSTM 的一部分 17 18 相关条目 编辑卫星测高 Geosat 欧洲遥感卫星 厄尔尼诺 海平面上升参考文献 编辑 NASA NSSDCA Spacecraft Telemetry Details nssdc gsfc nasa gov 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 张文静 25年 海平面上升了约8厘米 中国科学院 2018 09 14 2020 04 21 原始内容存档于2020 05 03 龚燃 贾森 高度计卫星系列增添新成员 国际太空 2016 0 3 33 38 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 4 0 4 1 TOPEX Poseidon ILRS 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 英语 TOPEX Poseidon eoPortal Directory Satellite Missions earth esa int 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 英语 NASA NSSDCA Spacecraft Details nssdc gsfc nasa gov 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 英语 7 0 7 1 7 2 yvette NASA NASA s Topex Poseidon Oceanography Mission Ends www nasa gov 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 英语 李征航 魏二虎 王正涛 彭碧波 空间大地测量学 武汉大学出版社 ISBN 978 7 30 707574 0 Munk W Testimony Before the U S Commission on Ocean Policy April 2002 http govinfo library unt edu oceancommission meetings apr18 19 02 munk statement pdf 页面存档备份 存于互联网档案馆 Greicius Tony 25 Years of Global Sea Level Data and Counting NASA 2017 08 09 2020 04 22 英语 THE TERRESTRIAL ENVIRONMENT SOLID EARTH AND OCEAN PHYSICS PDF WASHINGTON D C NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION 1970 04 2020 04 30 原始内容 PDF 存档于2020 05 03 Thirteen eventful years Aviso www aviso altimetry fr 2020 04 30 原始内容存档于2020 05 03 NASA NSSDCA Experiment Query Results nssdc gsfc nasa gov 2020 04 22 原始内容存档于2020 05 03 英语 Satellite TOPEX Poseidon WMO OSCAR 2020 04 22 原始内容存档于2020 08 11 英语 TOPEX Poseidon sealevel jpl nasa gov 2020 04 24 原始内容存档于2020 04 28 英语 Ocean Surface Topography from Space NASA JPL 原始内容存档于2001 10 11 英语 CEOS Ocean Surface Topography OST Constellation Strategic Workshop Eumetsat 原始内容存档于2008 11 14 英语 Jason 3 NASA JPL 原始内容存档于2015 08 24 英语 拓展阅读 编辑TOPEX Poseidon的空间海洋学 海洋与气候 页面存档备份 存于互联网档案馆 英語 外部链接 编辑CNES的TOPEX Poseidon主页 英語 NASA的TOPEX Poseidon主页 页面存档备份 存于互联网档案馆 英語 科罗拉多大学海平面研究组 页面存档备份 存于互联网档案馆 英語 取自 https zh wikipedia org w index php title TOPEX Poseidon amp oldid 71686120, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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