Envisat (« Environmental Satellite ») — большой спутник наблюдения за Землей , который неактивен с 2012 года. Он все еще находится на орбите и считается космическим мусором. Управляемый Европейским космическим агентством (ESA), он был крупнейшим в мире гражданским спутником наблюдения за Землей. [2]
Он был запущен 1 марта 2002 года на борту Ariane 5 из Гайанского космического центра в Куру , Французская Гвиана , на солнечно-синхронную полярную орбиту на высоте 790 ± 10 км. Он совершает оборот вокруг Земли примерно за 101 минуту, с циклом повторения 35 дней. После потери связи со спутником 8 апреля 2012 года, ESA официально объявило о завершении миссии Envisat 9 мая 2012 года. [3]
Стоимость разработки и запуска Envisat составила 2,3 млрд евро (включая 300 млн евро за 5 лет эксплуатации). [4] Миссия была заменена серией спутников Sentinel . Первый из них, Sentinel 1 , взял на себя радиолокационные обязанности Envisat с момента его запуска в 2014 году.
Envisat был запущен как спутник наблюдения за Землей . Его целью было поддержать непрерывность миссий европейских спутников дистанционного зондирования , предоставляя дополнительные наблюдения для улучшения исследований окружающей среды.
Для достижения глобальных и региональных целей миссии многочисленные научные дисциплины использовали данные, полученные с датчиков на спутнике, для изучения химии атмосферы , истощения озонового слоя , биологической океанографии , температуры и цвета океана, ветровых волн , гидрологии ( влажность , наводнения ), сельского хозяйства и лесоводства , стихийных бедствий, цифрового моделирования рельефа (с использованием интерферометрии ), мониторинга морского движения, моделирования атмосферной дисперсии (загрязнения), картографии , а также снега и льда .
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 2118 кг (4669 фунтов) полезной нагрузки. [6]
Солнечная батарея общей мощностью 3560 Вт .
Envisat несет на борту массив из девяти приборов наблюдения за Землей, которые собирали информацию о Земле (суше, воде , льду и атмосфере ), используя различные принципы измерения. Десятый прибор, DORIS, обеспечивал наведение и управление . Некоторые из приборов были усовершенствованными версиями приборов, которые использовались на более ранних миссиях ERS-1 и ERS 2 и других спутниках.
МВР ( микроволновый радиометр) был разработан для измерения водяного пара в атмосфере .
AATSR (Advanced Along Track Scanning Radiometer ) может измерять температуру поверхности моря в видимом и инфракрасном спектрах . Он является преемником 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 климатических исследований . Среди второстепенных задач AATSR — наблюдение за параметрами окружающей среды, такими как содержание воды, биомасса, а также здоровье и рост растений.
MIPAS ( интерферометр Майкельсона для пассивного зондирования атмосферы ) — это инфракрасный спектрометр с преобразованием Фурье , который обеспечивает получение профилей давления и температуры, а также профилей следовых газов диоксида азота ( NO
2), закись азота ( N
2О ), метан ( СН
4), азотная кислота ( HNO
3), озон ( О
3) и вода ( H
2O ) в стратосфере . Прибор работает с высоким спектральным разрешением в расширенном спектральном диапазоне, что позволяет охватывать всю Землю во все времена 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 (больше на уровне верхней стратосферы).
MERIS (MEdium Resolution Imaging Spectrometer ) измеряет отражательную способность Земли (поверхности и атмосферы) в солнечном спектральном диапазоне (от 390 до 1040 нм ) и передает 15 спектральных полос обратно на наземный сегмент . MERIS был построен в Космическом центре Канны-Манделье .
SCIAMACHY (сканирующий абсорбционный спектрометр для атмосферной диаграммы) сравнивает свет, исходящий от Солнца, со светом, отраженным Землей, что дает информацию об атмосфере, через которую прошел отраженный Землей свет.
SCIAMACHY — это спектрометр изображений, основной целью которого является картирование концентрации газовых примесей и аэрозолей в тропосфере и стратосфере. Лучи солнечного света, которые отражаются, пропускаются, рассеиваются и отражаются атмосферой, улавливаются с высоким спектральным разрешением (от 0,2 до 0,5 нм) для длин волн от 240 до 1700 нм и в определенных спектрах от 2000 до 2400 нм. Его высокое спектральное разрешение в широком диапазоне длин волн позволяет обнаруживать многие газовые примеси даже в крошечных концентрациях. Улавливаемые длины волн также позволяют эффективно обнаруживать аэрозоли и облака. SCIAMACHY использует 3 различных режима нацеливания: на надир (против солнца), на лимб (через атмосферную корону) и во время солнечных или лунных затмений. SCIAMACHY был построен Нидерландами и Германией в TNO /TPD, SRON и Airbus Defence and Space Netherlands. [7]
RA-2 ( Radar Altimeter 2) — двухчастотный радиолокатор наведения на надир , работающий в диапазонах Ku и S. Он используется для определения топографии океана , картографирования/мониторинга морского льда и измерения высот суши.
Измерения среднего уровня моря со спутника Envisat постоянно отображаются в графическом виде на веб-сайте Национального центра космических 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 , предоставляя многочисленные функции, такие как наблюдение за различными полярностями света или комбинирование различных полярностей, углов падения и пространственных разрешений.
Этим различным типам необработанных данных можно задать несколько уровней обработки (с добавлением к идентификатору режима сбора данных: IMP, APS и т. д.):
Сбор данных в режиме WV необычен тем, что он представляет собой серию 5 км × 5 км, расположенных на расстоянии 100 км.
DORIS ( система доплеровской орбитографии и радиопозиционирования, интегрированная со спутником) определяет орбиту спутника с точностью до 10 см (4 дюйма).
GOMOS (глобальный мониторинг озонового слоя путем покрытия звезд ) наблюдает за звездами, когда они проходят через атмосферу Земли и меняют цвет, что позволяет измерять такие газы , как озон ( O
3), включая их вертикальное распределение.
GOMOS использует принцип затмения . Его датчики обнаруживают свет от звезды, проходящий через атмосферу Земли, и измеряют истощение этого света следовыми газами диоксида азота ( NO
2), триоксид азота, ( NO
3), OClO ), озон ( O
3) и аэрозоли, присутствующие на высоте от 20 до 80 км (от 12 до 50 миль). Разрешение составляет 3 км (1,9 мили).
12 апреля 2012 года ЕКА объявило, что они потеряли связь с Envisat в воскресенье, 8 апреля 2012 года, после 10 лет службы, превысив изначально запланированный срок службы на 5 лет. Космический аппарат все еще находился на стабильной орбите, но попытки связаться с ним не увенчались успехом. [8] [9] Наземные радары и французский зонд Pleiades Earth использовались для получения изображений молчащего Envisat и поиска повреждений. [10] ЕКА официально объявило о завершении миссии Envisat 9 мая 2012 года. [3]
Envisat был запущен в 2002 году и проработал на пять лет дольше запланированного срока службы, предоставив более петабайта данных. [3] ЕКА ожидало, что космический аппарат будет выключен в 2014 году. [11]
Envisat представляет опасность из-за риска столкновений с космическим мусором . Учитывая его орбиту и соотношение площади к массе, потребуется около 150 лет, чтобы спутник постепенно втянулся в атмосферу Земли. [12] В настоящее время Envisat находится на орбите в среде, где можно ожидать, что два каталогизированных объекта космического мусора будут проходить в пределах 200 м (660 футов) от него каждый год, что, вероятно, вызовет необходимость маневра для избежания возможного столкновения. [13] Столкновение между спутником размером с Envisat и объектом весом всего 10 кг может привести к образованию очень большого облака мусора, инициируя самоподдерживающуюся цепную реакцию столкновений и фрагментации с образованием нового мусора, явление, известное как синдром Кесслера . [13]
Envisat был кандидатом на миссию по его удалению с орбиты, названную e.Deorbit . Космический корабль, отправленный для уничтожения Envisat, должен был иметь массу около 1,6 тонн. [14]
