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TOPEX/Poseidon（英语：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]
 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 |
| 卫星目录序号 | 22076 |
| 网站 | TOPEX TOPEX/Poseidon |
| 任务时长 | 13 年 |
| 航天器属性 | |
| 发射质量 | 2402 kg |
| 功率 | 2100 W |
| 任务开始 | |
| 发射日期 | 1992-08-10 23:08 UTC |
| 运载火箭 | 阿里亚娜 42P |
| 发射场 | 法属圭亚那 |
| 任务结束 | |
| 停用日期 | 2006-01-18 |
| 轨道参数 | |
| 参照系 | 地球 |
| 轨域 | LEO |
| 离心率 | 0.00000 |
| 近地点 | 1322.00 km |
| 远地点 | 1341.00 km |
| 倾角 | 66.500° |
| 周期 | 112.00 分 |
| 历元 | 1992-08-10[1] |
TOPEX/Poseidon | |
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]
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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和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（英语：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，并在圭亚那太空中心由阿里亚娜运载火箭发射升空。[12]
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（英语：GPS Demonstration Receiver，缩写：GPSDR）
- 跟踪与数据中继卫星发射器（英语：Tracking and data relay satellite transmitter）
- 激光后反射镜阵列（英语：Laser Retroreflector Array，缩写：LRA）
- 单频固态高度计（英语：Single-frequency Solid-state Altimeter，缩写：SSALT），亦称单频波塞冬高度计（英语：Single-Frequency Poseidon Altimeter）
- TOPEX微波辐射计（英语：TOPEX Microwave radiometer，缩写：TMR）
- NASA雷达高度计（英语：NASA Radar Altimeter，缩写：NRA）
TOPEX/Poseidon的主要任务内容包括：[15]
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
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与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（英语：Ocean Surface Topography Mission，缩写：OSTM）的一部分。[17][18]
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