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 TOPEX/ポセイドン衛星のアーティストによるレンダリング。 | |
| ミッションタイプ | リモートセンシング |
|---|---|
| オペレーター | NASAとCNES |
| コスパーID | 1992-052A |
| SATCAT番号 | 22076 |
| ミッション期間 | 達成: 13年5か月 軌道上: 32年5か月4日 |
| 宇宙船の特性 | |
| 打ち上げ質量 | 2,400キログラム（5,300ポンド） |
| ミッション開始 | |
| 発売日 | 1992年8月10日 |
| ロケット | アリアン42P |
| 発射場 | ギアナ宇宙センター、クールー |
| ミッション終了 | |
| 宣言された | 2006年1月18日 |
| 無効化 | 2005年10月 |
| 軌道パラメータ | |
| 参照システム | 地球中心 |
| 政権 | 非太陽同期 |
| 偏心 | 0.000 [1] |
| 近地点高度 | 1,340キロメートル（830マイル）[1] |
| 遠地点高度 | 1,340キロメートル（830マイル）[1] |
| 傾斜 | 66度[1] |
| 期間 | 112分[1] |
TOPEX/ポセイドンは、米国宇宙機関NASAとフランス宇宙機関CNESの共同衛星高度計ミッションで、海洋表面の地形図を作成した。1992年8月10日に打ち上げられたこの衛星は、初の大型海洋研究衛星であった。TOPEX/ポセイドンは、これまで入手不可能だったデータを提供することで海洋学に革命をもたらした。海洋学者ウォルター・ムンクは、 TOPEX/ポセイドンを「史上最も成功した海洋実験」と評した。[2] 2006年1月、故障により通常の衛星運用は終了した。[3]
説明
TOPEX/ポセイドン以前、科学者たちは先駆的だが短命だったシーサット衛星から地球の海全体をほんの少しだけ見ることができただけだった。TOPEX/ポセイドンのレーダー高度計は、海洋の表面地形を初めて継続的に地球全体にカバーした。地球から 1,330 キロメートル上空の軌道から、TOPEX/ポセイドンは氷のない海洋の 95 パーセントの表面高を 3.3 センチメートルの精度で測定した。衛星による海面の丘と谷の測定は、海洋循環とそれが気候に与える影響について根本的に新しい理解をもたらした。
ゴール
このミッションの最も重要な成果は、海洋循環のパターン、つまり海洋に蓄えられた熱がどのようにしてある場所から別の場所へ移動するかを決定することでした。海洋は太陽から地球に伝わる熱のほとんどを蓄えているため、海洋循環は気候の原動力となっています。TOPEX/ポセイドンは、海洋循環のコンピュータモデルを実際の地球観測と比較し、そのデータを使用して気候予測を改善することを初めて可能にしました。[4]
結果
当初は3年間の主要ミッションが計画されていたが、TOPEX/ポセイドンは軌道上から10年以上のデータを提供した。[5]それらの年の間に、ミッションは以下の成果を上げた。
- これまでにない精度で海面を測定
- 初めて地球の潮汐を地図に表す
- 海流が地球の気候変動に与える影響を監視し、海流の季節的変化に関する初の地球規模の観測結果を作成した。
- ロスビー波やケルビン波などの大規模な海洋現象を監視し、エルニーニョ、ラニーニャ、太平洋十年規模振動などの現象を研究しました。
- 流域全体の海流変動を地図化し、海洋循環モデルを検証するための地球規模のデータを提供した。
- 海洋上層部に蓄えられた熱の年ごとの変化を地図に表す
- 地球の重力場に関する知識が向上した
- 10年以上にわたり海洋と主要海域の温度を観測
TOPEX/ポセイドンは、韓国技術研究院のキットサット1衛星およびフランスのS80/T衛星とともに、アリアン42P使い捨てロケットを使用して打ち上げられた。打ち上げは1992年8月10日にフランス領ギアナのクールーから行われた。打ち上げ時の衛星の質量は2,402キログラム（5,296ポンド）であった。[6]このミッションは、海洋地形実験とギリシャ神話の海の神ポセイドンにちなんで名付けられた。
2005年10月、TOPEX/ポセイドンは62,000回以上の周回を終えた後、運動量ホイールの故障により科学データの提供を停止し、衛星は2006年1月18日に停止した。[3]
結果の使用
TOPEX/ポセイドンのデータは、2,100以上の研究論文の対象となっています。[3] データが使用されている分野には、次のようなものがあります。[7]
- 気候研究
- サンゴ礁研究
- エルニーニョとラニーニャの予報
- 漁業管理
- ハリケーン予報
- 海洋哺乳類研究
- オフショア産業
- 船舶の航路
測定は続く
TOPEX/ポセイドンの後継ミッションであるジェイソン1号[ 8]は、海面地形の継続的な測定を継続するために2001年に打ち上げられました。2つの衛星、TOPEX/ポセイドンとジェイソン1号は3年間のタンデムミッションで飛行し、海面の2倍のカバー範囲を提供し、科学者が1つの衛星で見ることのできるより小さな特徴を研究することを可能にした。
TOPEX/ポセイドンとジェイソン1号によって始まった世界の海面高度の記録は、2008年6月に打ち上げられたジェイソン2号衛星の海洋表面地形観測ミッションによって将来まで継続されている。 [9]ジェイソン3号ミッションは2016年1月17日に打ち上げられた。[10] [11]
楽器
TOPEX/ポセイドンは、同じアンテナを共有する2つの高度計を搭載して飛行しましたが、常に1つの高度計のみが作動し、TOPEXが優先されました（ミッションの最初の10年間の平均で10サイクル中9サイクル）。
- TOPEX: NASA が開発した、海面上の高度を測定するためのC バンド(5.3 GHz) とKu バンド(13.6 GHz)を使用する天底指向レーダー 高度計。
- ポセイドン: CNESが開発したKu バンド(13.65 GHz)を使用するソリッド ステート天底指向レーダー高度計。
高度計に加えて、 18、21、37GHzで動作するTOPEXマイクロ波放射計（TMR）が大気湿潤経路遅延を補正するために使用されました。 [説明が必要]
衛星には、位置を正確に特定するための機器も搭載されている。宇宙船の位置特定に誤りがあると、高度計の測定値から計算される海面の測定値が歪んでしまうため、正確な軌道決定が極めて重要である。
3 つの独立した追跡システムによって、宇宙船の位置が特定されました。1 つ目は NASA のレーザー反射鏡アレイ (LRA) で、晴天時に 10 ～ 15 の地上レーザー測距局のネットワークからレーザー ビームを反射します。2 つ目は全天候型のグローバル追跡で、CNES の衛星追跡システム受信機によるドップラー軌道測定および無線測位統合 ( DORIS ) によって提供されます。このデバイスは、マイクロ波ドップラー技術 (相対速度に対応する無線周波数の変化) を使用して宇宙船を追跡します。DORIS は、搭載受信機と 40 ～ 50 の地上送信局のグローバル ネットワークで構成されています。
3 番目のシステムは、搭載された実験的な全地球測位システム (GPS) デモ受信機を使用して、米国空軍の地球周回衛星の GPS 群から受信した信号を分析することで、衛星の位置を継続的に正確に特定しました。TOPEX/ポセイドンは、全地球測位システムを使用して宇宙船の正確な位置を特定し、軌道上で追跡できることを実証した最初のミッションでした。衛星の正確な位置を高度で 2 センチメートル (1 インチ未満) 以内で把握することは、正確な海面の高さ測定を可能にする重要な要素でした。
多くの衛星 (リンクを参照) は、特殊なデュアルバンドレーダー高度計を使用して宇宙船から高度を測定します。この測定値を軌道要素 (おそらくGPSから) と組み合わせると、地形を判定できます。2 つの長さの電波により、高度計は電離層でのさまざまな遅延を自動的に補正できます。
ギャラリー
-
TOPEX/ポセイドンを搭載したアリアン4ロケット。 -
1997-98年のエルニーニョ -
Jason-1 は、TOPEX/ポセイドンによって開始されたのと同じ海面測定を継続し、その後、Jason-2 の海洋表面地形観測ミッション、そして Jason-3 によって引き継がれました。 -
船上のさまざまなシステムの図。
参照
参考文献
- ^ abcde 「TOPEX/Poseidon」。国際レーザー測距サービス。
- ^ Munk.W.: 米国海洋政策委員会における証言、2002 年 4 月、http://govinfo.library.unt.edu/oceancommission/meetings/apr18_19_02/munk_statement.pdf
- ^ abc 「NASAのTopex/Poseidon海洋学ミッション終了」NASA。
- ^ 「Topex/Poseidon が夕日に向かって航海に出航」NASA/JPL。
- ^ 「宇宙から見た海面地形」NASA/JPL。2001年10月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Topex/Poseidon - NSSDC ID: 1992-052A」NASA。
- ^ 「宇宙から見た海面地形」NASA/JPL。2001年12月30日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「宇宙から見た海面地形」NASA/JPL。2001年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「NASA、気象・気候を監視する海洋衛星を打ち上げ」NASA。
- ^ 「CEOS 海洋表面地形 (OST) コンステレーション戦略ワークショップ」。Eumetsat。2008年11月14日時点のオリジナルよりアーカイブ。
- ^ 「Jason-3」NASA JPL。2011年8月13日時点のオリジナルよりアーカイブ。
外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 TOPEX/ポセイドンに関連するメディアがあります。
- CNESの公式サイト
- NASAの公式サイト
- NASA の TOPEX/Poseidon 技術ページ (アーカイブ)
- NASAの現在の技術ページ
- コロラド大学海面変動サイト
- NASA TOPEX/ポセイドンファクトシート
- TOPEX/Poseidon および Jason-1 のデータは、http://sealevel.colorado.edu/およびhttp://podaac.jpl.nasa.gov/で入手できます。