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 軌道上のICESat-2の想像図 | |||||
| ミッションタイプ | リモートセンシング | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| オペレーター | 米航空宇宙局（NASA） | ||||
| コスパーID | 2018-070A | ||||
| SATCAT番号 | 43613 | ||||
| Webサイト | icesat-2.gsfc.nasa.gov | ||||
| ミッション期間 | 計画: 3年 経過: 6年2か月7日 | ||||
| 宇宙船の特性 | |||||
| バス | LEOStar-3 [1] | ||||
| メーカー | 軌道科学/軌道ATK [1] | ||||
| 打ち上げ質量 | 1,514 kg (3,338 ポンド) [2] | ||||
| ペイロード質量 | 298 kg (657 ポンド) [3] | ||||
| 寸法 | 打ち上げ時: 2.5 × 1.9 × 3.8 m (8.2 × 6.2 × 12.5 フィート) [2] | ||||
| 力 | 1200ワット | ||||
| ミッション開始 | |||||
| 発売日 | 2018 年 9 月 15 日、13:02 UTC [4] | ||||
| ロケット | デルタII 7420-10C [5] [6] | ||||
| 発射場 | ヴァンデンバーグ SLC-2W [6] | ||||
| 請負業者 | ユナイテッド・ローンチ・アライアンス | ||||
| 軌道パラメータ | |||||
| 参照システム | 地球中心 | ||||
| 政権 | ローアース | ||||
| 半長軸 | 6,859.07 km (4,262.03 マイル) | ||||
| 偏心 | 0.0002684 | ||||
| 近地点高度 | 479.10 km (297.70 マイル) | ||||
| 遠地点高度 | 482.78 km (299.99 マイル) | ||||
| 傾斜 | 92.0002° | ||||
| 期間 | 94.22分 | ||||
| 速度 | 6.9 km/s (4.3 mi/s) [8] | ||||
| エポック | 2019年3月8日 15:04:15 UTC [7] | ||||
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ICESat-2（氷・雲・陸地標高衛星2 ）は、 NASAの地球観測システムの一部であり、氷床の標高と海氷の厚さ、陸地の地形、植生の特徴、雲を測定する衛星ミッションです。 [9] ICESatミッションの後継機であるICESat-2は、2018年9月15日にカリフォルニア州ヴァンデンバーグ空軍基地からデルタIIの最終飛行として打ち上げられ、[4]高度約496 km（308マイル）のほぼ円形の極軌道に投入されました。3年間運用され、7年間分の燃料を搭載できるように設計されていました。[10]衛星は秒速6.9キロメートル（4.3マイル/秒）の速度で地球を周回します。[8]
ICESat-2 ミッションは、氷床の質量バランスと植生のキャノピー情報を決定するために必要な標高データを提供するように設計されています。極地特有の範囲に加えて、世界中の都市、湖沼と貯水池、海洋、陸地表面の地形測定を提供します。ICESat-2 は、澄んだ水のある沿岸地域で、海底地形を水面下 100 フィート (30 メートル) まで検出する機能も備えています。[11]地球温暖化による極地の氷床の大きな変化は定量化されていないため、ICESat-2 の主な目的の 1 つは、レーザー システムとライダーを使用して氷床の標高の変化を測定し、海面上昇における氷床の融解の影響を定量化することです。さらに、複数のパルスの高精度により、海氷の高さの測定値を収集して、その期間中の変化率を分析できます。[12]
ICESat-2宇宙船はアリゾナ州ギルバートのノースロップ・グラマン・イノベーション・システムズ社で製造・試験され、 [13]搭載機器であるATLASはメリーランド州グリーンベルトのゴダード宇宙飛行センターで製造・管理された。ATLAS機器は同センターで設計・製造され、バスはオービタル・サイエンシズ社（後のオービタルATK）によって製造・統合された。 [14]衛星はユナイテッド・ローンチ・アライアンス社が提供したデルタIIロケットで打ち上げられた。[15]これがデルタIIロケットの最後の打ち上げとなった。
衛星機器
ICESat-2に搭載されている唯一の機器は、宇宙ベースのLIDARである先進地形レーザー高度計システム（ATLAS）です。これはゴダード宇宙飛行センターで設計・製造され、レーザー生成・検出システムはFibertek社によって提供されました。[16] [17] ATLASは、衛星から地球へのレーザー光子の移動時間を測定し、コンピュータプログラムは複数のパルスの移動時間を使用して高度を決定します。[18]
ATLAS は、532 nm の波長 (緑)で可視レーザーパルスを放射します。ICESat-2 が軌道を周回すると、ATLAS は 3 組に分かれた 6 本のビームを生成し、地表の傾斜をより正確に判断して、より広い範囲をカバーします。前身のICESat にはレーザービームが 1 本しかありませんでした。レーザーの数が多いほど、地表のカバー範囲が広がります。[8]各ビームペアはビームトラックに沿って 3.3 km (2.1 マイル) 離れており、ビームペアの各ビームはビームトラックに沿って 2.5 km (1.6 マイル) 離れています。レーザーアレイは衛星の地上軌道から 2 度回転しているため、ビームペアの軌道は約 90 m (300 フィート) 離れています。レーザーパルスレートと衛星の速度を組み合わせることで、ATLAS は衛星の地上軌道に沿って 70 cm (28 インチ) ごとに標高を測定します。[17] [19] [20]
レーザーは10kHzの速度で発射される。各パルスは約20兆個の光子を放出し、そのほぼ全てはパルスが地球の表面まで移動して衛星に跳ね返る際に分散または偏向される。各パルスから約12個の光子が機器に戻り、79cm（2.6フィート）のベリリウム望遠鏡で収集される。[21]ベリリウムは比強度が高く、幅広い温度範囲で形状を維持する。望遠鏡は532nmの波長の光子を収集し、大気中の無関係な光をフィルタリングする。コンピュータプログラムはデータセット内の532nmの光子をさらに識別し、レーザーの反射光子のみが分析のために保持される。[22]
ATLASの注目すべき特徴は、エンジニアが衛星の宇宙での位置を制御できるようにしたことです。これは、ATLASが地上からの距離を記録するため、位置がずれていると地球の高度の測定結果もずれてしまうため重要です。エンジニアはレーザー基準システムも構築しました。これは、レーザーが望遠鏡に合わせて調整されていることを確認するものです。望遠鏡またはレーザーのいずれかがずれている場合、衛星はそれに応じて独自の調整を行うことができます。[23]
国立雪氷データセンター分散アクティブアーカイブセンターはICESat-2の科学データを管理しています。[24]
ミッションサイエンス
ICESat-2には4つの科学目標がある: [25] [26]
- 現在および最近の海面変動に対する極地氷床の寄与と気候条件との関連性を定量化する。
- 氷床の変化の地域的特徴を定量化して、それらの変化を引き起こすメカニズムを評価し、氷床の予測モデルを改善します。これには、出口氷河末端の変化がどのように内側に伝播するかなど、氷床の変化の地域的進化を定量化することが含まれます。
- 海氷の厚さを推定し、氷/海洋/大気間のエネルギー、質量、水分の交換を調べます。
- 大規模なバイオマスとバイオマス変化を推定するための基礎として、植生の樹冠高を測定します。このミッションでは、先進地形レーザー高度計システム（ATLAS）のマルチビームシステムとマイクロパルスライダー（光子計数）技術を使用することで、植生の樹冠高のデータを高精度に取得します。[27]
さらに、ICESat-2は雲やエアロゾル、海洋の高さ、貯水池や湖などの内陸水域、都市、地震や地滑りなどの後の地盤変動を測定する。[25]
プロジェクト開発
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ICESat-2は、2010年に廃止された最初のICESatミッションの後継機である。プロジェクトが2010年に最初のフェーズに入ったとき、2015年には打ち上げ準備が整うと予想されていた。2012年12月、NASAはプロジェクトが2016年に打ち上げられると予想していると報告した。その後数年間、ミッションの唯一の搭載機器であるATLASの技術的問題によりミッションはさらに遅れ、打ち上げ予定日は2016年後半から2017年5月に延期された。[28] 2014年7月、NASAは議会に遅延の理由と予算超過の予測を詳述した報告書を提出した。これは、予算を15％以上超過するNASAプロジェクトに対して法律で義務付けられている。予算超過の資金を調達するために、NASAはプランクトン、エアロゾル、雲、海洋生態系（PACE）衛星など、計画されていた他の衛星ミッションから資金を流用した。[29]
ICESat-2の打ち上げは、2018年9月15日15:02 UTCにヴァンデンバーグ空軍基地の スペース・ローンチ・コンプレックス2からデルタII 7420-10Cで行われた。[4] ICESatの廃止からICESat-2の打ち上げまでの間にデータの連続性を保つために、NASAの空中オペレーション・アイスブリッジでは、さまざまな航空機を使用して極地の地形を収集し、レーザー高度計、レーダー、その他のシステムを使用して氷の厚さを測定した。[30] [31]
アプリケーション
ICESat-2 のアプリケーション プログラムは、衛星の打ち上げ前に、データの使用を計画している人々や組織を巻き込むように設計されています。応募者の中から選ばれたこの科学定義チームは、水文学、大気科学、海洋学、植生科学など、さまざまな科学分野の専門家を代表しています。[32]氷科学者、生態学者、海軍などのプログラムの早期採用者は、ICESat-2 アプリケーション チームと協力して、衛星観測の使用方法に関する情報を提供します。[33]このグループの目標は、収集されたデータから新しい方法と技術を多様化し、革新することを目指して、ICESat-2 ミッションの膨大な機能を科学コミュニティ全体に伝えることです。たとえば、生態学分野の科学者は、ICESat-2 の光子計数ライダー (PCL) から得られる植生の高さ、バイオマス、樹冠被覆の測定値を使用できます。[34]
2020年春、NASAは競争的な応募プロセスを通じてICESat-2科学チームを選出し、打ち上げ前の科学定義チームに代わるものとした。[35]このグループは、打ち上げ後のミッションの諮問委員会として機能し、ミッションの科学要件が満たされるように努めている。
参照
参考文献
- ^ ab Hill, Jeffrey (2011年9月2日). 「Orbital Sciences Grabs $135 Million NASA ICESat-2 Contract」. Via Satellite . 2018年9月23日閲覧。
- ^ ab 「IceSat-2: 宇宙から地球の氷の高さを測定」(PDF)。NASA。NP-2018-07-231-GSFC 。 2018年9月9日閲覧。
- ^ 「Instrument: ATLAS」 . 2020年8月25日閲覧。
- ^ abc Clark, Stephen (2018年9月15日). 「早朝の打ち上げで、30年近く続いたデルタ2の伝統に幕が閉じられる」。Spaceflight Now 。 2018年9月16日閲覧。
- ^ 「Delta 2、ICESat-2を打ち上げる」。United Launch Alliance。2018年。 2018年9月9日閲覧。
- ^ ab Graham, William (2018年9月14日). 「Delta II、ICESat-2の打ち上げで素晴らしい歴史を締めくくる」NASASpaceFlight.com . 2018年9月18日閲覧。
- ^ 「ICESat-2 - Orbit」。Heavens-Above 2019年3月8日2019年3月8日閲覧。
- ^ abc 「How it Works」ICESat-2. NASA . 2019年3月9日閲覧。
- ^ 「ICESAT-2」NASA 2011年10月14日閲覧。
- ^ 「ICESat-2」(PDF)。Orbital ATK。2014年。2016年10月25日時点のオリジナル(PDF)よりアーカイブ。
- ^ 「ICESat-2による初の地球データ公開：氷、森林など | Icesat-2」. icesat-2.gsfc.nasa.gov . 2020年3月2日閲覧。
- ^ Abdalati, Waleed; Zwally, H. Jay; Bindschadler, Robert; Csatho, Bea; Farrell, Sinead Louise; Fricker, Helen Amanda; Harding, David; Kwok, Ronald; Lefsky, Michael; Markus, Thorsten; Marshak, Alexander (2010 年 5 月)。「ICESat-2 レーザー高度測定ミッション」。IEEE紀要。98 ( 5 ): 735–751。doi : 10.1109 / jproc.2009.2034765。ISSN 0018-9219。S2CID 207020682 。
- ^ 「How it Works | Icesat-2」. icesat-2.gsfc.nasa.gov . 2020年3月2日閲覧。
- ^ ラムザイヤー、ケイト（2018年2月28日）。「NASAスペースレーザーが2,000マイルのロードトリップを完了」NASA 。 2018年10月14日閲覧。
- ^ 「NASA、ICESat-2ミッションにユナイテッド・ローンチ・アライアンスの主力デルタIIロケットを選択」ユナイテッド・ローンチ・アライアンス。2013年2月22日。 2016年10月25日閲覧。
- ^ Ramsayer, Kate (2014年6月3日). 「NASAが宇宙レーザーを構築する方法」NASA. 2023年2月6日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年10月14日閲覧。
- ^ ab 「NASAがレーザー高度計「ICESat-2」を発表」。Optics.org。2018年9月17日。 2018年10月14日閲覧。
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- ^ Palm, Steve; Yang, Yeukui; Herzfeld, Ute (2018年6月16日). 「ICESat-2 大気圏アルゴリズム理論的基礎文書、パート I: レベル 2 および 3 データ製品」(PDF) . 7.5. NASA. pp. 8–12.
- ^ Neuenschwander, Amy (2018年6月). 「氷、雲、陸地高度衛星（ICESat-2）：陸地植生軌道沿いプロダクト（ATL08）のアルゴリズム理論的基礎文書（ATBD）」（PDF）。
- ^ Ramsayer, Kate (2014年11月3日). 「NASA がICESat-2のレーザー捕捉望遠鏡を準備」NASA. 2023年2月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年11月3日閲覧。
- ^ Garner, Rob (2015-07-10). 「ICESat-2について」NASA . 2023-02-11時点のオリジナルよりアーカイブ。2020-03-05閲覧。
- ^ 「How it Works」. ICESat-2. NASA/ゴダード宇宙飛行センター. 2019年2月21日閲覧。
- ^ 「NSIDC: ICESat-2」。国立雪氷データセンター。 2016年11月3日閲覧。
- ^ ab “Science”. ICESat-2. NASA . 2018年10月14日閲覧。
- ^ 「ICESat-1ミッション：レベル1の要件とミッション成功基準」（PDF） 4.0。NASA。2013年7月8日。 2016年11月3日閲覧。
- ^ Herzfeld, Ute Christina; McDonald, Brian W.; Wallin, Bruce F.; Neumann, Thomas A.; Markus, Thorsten; Brenner, Anita; Field, Christopher (2014 年 4 月)。「ICESat-2 ミッションの準備として、マイクロパルス光子計数ライダー高度計データから地表と樹冠被覆を検出するアルゴリズム」。IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing。52 (4): 2109–2125。Bibcode :2014ITGRS..52.2109H。doi :10.1109/tgrs.2013.2258350。hdl : 2060 / 20150001451。ISSN 0196-2892。S2CID 16402723 。
- ^ Leone, Dan (2014年4月16日). 「GAOがICESat-2センサーの問題を詳細に説明」. Space News . 2018年3月16日閲覧。
- ^ Leone, Dan (2014年9月1日). 「IceSat-2の超過費用の支払いにより国際地球科学打ち上げが遅れる」.スペースニュース. 2018年3月16日閲覧。
- ^ Deamer, Kacey (2017年5月19日). 「NASAのIceBridgeミッションが「史上最高の年」を終える」. Space.com . 2018年10月5日閲覧。
- ^ “IceBridge - 航空機、計器、衛星”. NASA. 2015年6月22日. 2022年10月18日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年10月14日閲覧。
- ^ 「ICESat-2: 科学定義チーム」NASA、2017年7月12日。 2018年4月19日閲覧。
- ^ 「ICESat-2: アプリケーション」NASA . 2016年11月3日閲覧。
- ^ 「Lidar Applications for the Study of Ecosystems with Remote Sensing Laboratory」テキサスA&M大学。2018年3月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年4月19日閲覧。
- ^ 「ICESat-2 科学チーム、2020」NASA . 2020年6月6日閲覧。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 ICESat-2に関連するメディアがあります。
- ICESat-2 2018-07-10 にNASA.gov のWayback Machineにアーカイブされました
- NASA ゴダード宇宙飛行センターの ICESat-2
- ESA の eoPortal における ICESat-2