Envisat (« Экологический спутник ») — крупный спутник наблюдения за Землей , который неактивен с 2012 года. Он все еще находится на орбите и считается космическим мусором. Управляемый Европейским космическим агентством (ЕКА), это был крупнейший в мире гражданский спутник наблюдения Земли. [2]
Он был запущен 1 марта 2002 года на борту корабля «Ариан-5» из Гайанского космического центра в Куру , Французская Гвиана , на солнечно-синхронную полярную орбиту на высоте 790 ± 10 км. Он вращается вокруг Земли примерно за 101 минуту с повторяющимся циклом в 35 дней. После потери контакта со спутником 8 апреля 2012 года ЕКА официально объявило о завершении миссии Envisat 9 мая 2012 года. [3]
Разработка и запуск Envisat обошлись в 2,3 миллиарда евро (включая 300 миллионов евро на 5 лет эксплуатации). [4] Миссия была заменена серией спутников Sentinel . Первый из них, Sentinel 1 , взял на себя обязанности радара Envisat с момента его запуска в 2014 году.
Envisat был запущен как спутник наблюдения Земли . Его цель заключалась в поддержке непрерывности миссий европейских спутников дистанционного зондирования , обеспечивая дополнительные наблюдения для улучшения экологических исследований.
Для достижения глобальных и региональных целей миссии многочисленные научные дисциплины использовали данные, полученные от датчиков на спутнике, для изучения химии атмосферы , разрушения озонового слоя , биологической океанографии , температуры и цвета океана, ветровых волн , гидрологии ( влажность , наводнения ), сельское хозяйство и лесоводство , стихийные бедствия, цифровое моделирование рельефа (с использованием интерферометрии ), мониторинг морского движения, моделирование атмосферного рассеяния (загрязнение), картография , снег и лед .
26 м (85 футов) × 10 м (33 фута) × 5 м (16 футов) на орбите с развернутой солнечной батареей. [5]
8211 кг (18102 фунта), включая 319 кг (703 фунта) топлива и полезную нагрузку приборов 2118 кг (4669 фунтов). [6]
Солнечная батарея общей мощностью 3560 Вт .
Envisat оснащен набором из девяти инструментов наблюдения за Землей, которые собирают информацию о Земле (суша, вода , лед и атмосфера ) с использованием различных принципов измерения. Десятый инструмент, DORIS, обеспечивал руководство и контроль . Некоторые из приборов представляли собой усовершенствованные версии приборов, которые использовались в более ранних миссиях ERS-1 и ERS 2, а также на других спутниках.
MWR ( микроволновой радиометр) был разработан для измерения водяного пара в атмосфере .
AATSR (Усовершенствованный сканирующий радиометр ) может измерять температуру поверхности моря в видимом и инфракрасном спектрах . Это преемник ATSR1 и ATSR2, полезных нагрузок ERS 1 и ERS 2 . AATSR может измерять температуру поверхности Земли с точностью до 0,3 К (0,54 ° F) для исследования климата . Среди второстепенных задач AATSR — наблюдение за параметрами окружающей среды, такими как содержание воды, биомасса, здоровье и рост растений.
MIPAS ( Интерферометр Майкельсона для пассивного зондирования атмосферы ) представляет собой инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье , который обеспечивает профили давления и температуры, а также профили следовых газов диоксида азота ( NO
2), закись азота ( N
2О ), метан ( CH
4), азотная кислота ( HNO
3), озон ( O
3) и вода ( H
2О ) в стратосфере . Прибор работает с высоким спектральным разрешением в расширенном спектральном диапазоне, что позволяет охватить всю Землю в любое время года и с одинаковым качеством днем и ночью. MIPAS имеет вертикальное разрешение от 3 до 5 км (от 2 до 3 миль) в зависимости от высоты (чем больше на уровне верхней стратосферы).
MERIS ( спектрометр визуализации среднего разрешения ) измеряет отражательную способность Земли (поверхности и атмосферы) в солнечном спектральном диапазоне (от 390 до 1040 нм ) и передает 15 спектральных полос обратно в наземный сегмент . MERIS был построен в Каннском космическом центре Манделье .
SCIAMACHY (сканирующий абсорбционный спектрометр для атмосферной карты) сравнивает свет, исходящий от Солнца, со светом, отраженным Землей, что дает информацию об атмосфере, через которую прошел отраженный от Земли свет.
SCIAMACHY — это спектрометр изображений, основной целью которого является картографирование концентрации малых газов и аэрозолей в тропосфере и стратосфере. Лучи солнечного света, которые отражаются, передаются, обратно рассеиваются и отражаются атмосферой, улавливаются с высоким спектральным разрешением (от 0,2 до 0,5 нм) для длин волн от 240 до 1700 нм, а также в некоторых спектрах от 2000 до 2400 нм. Его высокое спектральное разрешение в широком диапазоне длин волн позволяет обнаруживать многие газовые примеси даже в небольших концентрациях. Захваченные длины волн также позволяют эффективно обнаруживать аэрозоли и облака. SCIAMACHY использует 3 различных режима нацеливания: в надир (против Солнца), в лимб (через атмосферную корону) и во время солнечных или лунных затмений. SCIAMACHY был построен Нидерландами и Германией на предприятиях TNO /TPD, SRON и Airbus Defense and Space Нидерланды. [7]
RA-2 ( Радарный высотомер 2) — это двухчастотный радар надира , работающий в диапазонах K u и S. Он используется для определения топографии океана , картирования/мониторинга морского льда и измерения высоты суши.
Измерения среднего уровня моря, полученные с помощью Envisat, постоянно отображаются на веб-сайте Национального центра пространственных исследований на странице Aviso.
ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) работает в диапазоне C в самых разных режимах. Он может обнаруживать изменения высоты поверхности с точностью до миллиметра . Он служил каналом передачи данных для ERS 1 и ERS 2 , обеспечивая многочисленные функции, такие как наблюдение различных полярностей света или объединение различных полярностей, углов падения и пространственного разрешения.
Этим различным типам необработанных данных можно предоставить несколько уровней обработки (с добавлением идентификатора режима сбора данных: IMP, APS и т. д.):
Сбор данных в режиме WV необычен тем, что они представляют собой серию размером 5 × 5 км, расположенную на расстоянии 100 км.
DORIS ( допплеровская орбитография и радиопозиционирование, интегрированное со спутника) определяет орбиту спутника с точностью до 10 см (4 дюйма).
GOMOS (Глобальный мониторинг озона путем затмения звезд ) наблюдает за звездами, когда они спускаются через атмосферу Земли и меняют цвет, что позволяет измерять такие газы , как озон ( O
3), включая их вертикальное распределение.
ГОМОС использует принцип затемнения . Его датчики обнаруживают свет звезды, проходящей через атмосферу Земли, и измеряют истощение этого света следами газов диоксида азота ( NO
2), триоксид азота, ( NO
3), OClO ), озон ( O
3) и аэрозоли присутствуют на высоте от 20 до 80 км (от 12 до 50 миль). Он имеет разрешение 3 км (1,9 мили).
12 апреля 2012 г. ЕКА объявило, что они потеряли связь с Envisat в воскресенье, 8 апреля 2012 г., после 10 лет службы, превысив первоначально запланированный срок службы на 5 лет. Космический корабль все еще находился на стабильной орбите, но попытки связаться с ним не увенчались успехом. [8] [9] Наземный радар и французский зонд «Плеяды» использовались для получения изображения бесшумного «Энвисата» и поиска повреждений. [10] ЕКА официально объявило об окончании миссии Envisat 9 мая 2012 года. [3]
Envisat был запущен в 2002 году и проработал на пять лет дольше запланированного срока миссии, передав более петабайта данных. [3] ЕКА рассчитывало отключить космический корабль в 2014 году. [11]
Envisat представляет опасность из-за риска столкновения с космическим мусором . Учитывая его орбиту и соотношение площади к массе, для постепенного втягивания спутника в атмосферу Земли потребуется около 150 лет. [12] В настоящее время Envisat находится на орбите в среде, где каждый год можно ожидать, что два занесенных в каталог объекта космического мусора будут проходить на расстоянии примерно 200 м (660 футов) от него, что, вероятно, вызовет необходимость маневра, чтобы избежать возможного столкновения. [13] Столкновение спутника размером с Envisat и объекта весом всего 10 кг может привести к образованию очень большого облака обломков, инициируя самоподдерживающуюся цепную реакцию столкновений и фрагментации с образованием новых обломков — явление, известное как синдром Кесслера . [13]
Envisat был кандидатом на миссию по выводу его с орбиты под названием e.Deorbit . Космический корабль, посланный для уничтожения «Энвисата», сам должен иметь массу около 1,6 тонны. [14]
