Geosat（英語：GEOdetic SATellite），亦稱大地測量衛星，是美國海軍在1985年至1990年間運營的衛星測高任務[3]，主要用於軍事、大地測量學和海洋學方面的研究，具體目標包括為海軍提供全球的格網測高數據、研究海洋鋒面、漩渦、風浪、冰川地形及海面地形等[4]。Geosat在當地時間1985年3月12日從美國西海岸的范登堡空軍基地發射升空，先後執行了為其18個月的大地測量任務和為期三年的精密重複任務。後因技術故障，Geosat被迫於1990年1月提前終止所有任務。[5]
Geosat是20世紀80年代唯一運行的衛星測高任務，提供了世界上首個覆蓋全球的、長期的高精度測高數據集，在物理海洋學、大地測量學、地球物理學和冰川學等研究中發揮了重要作用。[5][6]Geosat衛星的成功運行標誌著衛星測高技術進入了成熟階段。[7][8]:195
運營管理
Geosat最初是由美國海軍的海軍研究辦公室管理，後管理權轉交至海軍電子戰系統司令部（現稱海軍信息戰系統司令部）。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室（JHU/APL）設計和製造了用於Geosat任務的太空飛行器及其有效載荷，並負責任務的具體操作。此外，JHU/APL、海軍的水面武器中心及海洋研究與發展活動，以及美國國家海洋和大氣管理局共同負責數據接收、整理、加工及存檔和發布的服務。[9]
任務類型
大地測量任務（英語：Geodetic Mission，縮寫：GM）是Geosat的首要任務，其具體內容是提供密集的、全球範圍的測高數據格網，以提高當時地球重力場模型的精度。[10]Geosat載有一台雷達高度計，使其能以約5厘米的精度量測衛星至海面的相對距離。[7]在GM任務中，Geosat運行在軌道傾角約108°、遠地點高度814千米、近地點高度757千米、周期為100.6分鐘的太陽同步極地軌道上。[11]為了獲取全球範圍的格網數據，這些軌道在地球表面上的投影並不相互重疊，而是存在漂移。具體地，Geosat在執行GM任務期間的地面軌跡重複周期為23.07天，每一重複周期內繞地運行330圈，平均鄰軌距離為4千米。[12]
GM任務自1985年3月11日開始，於1986年9月30日結束[3]，期間經過的地面軌跡長達2億千米，共收集了約2.7億個海面測高數據[10]。
在完成GM任務後，Geosat於1986年9月30日進入了與先前發射的Seasat相同的運行軌道，並在1986年11月8日至1990年1月間執行精密重複任務（英語：Exact Repeat Mission，縮寫：ERM）。[3]在進入ERM任務時，Geosat調整了軌道的偏心率和升交點等軌道參數，進入了與先前軌道相同傾角、但是更圓的近極地圓軌道上，運行的繞地周期為101分鐘、重複周期為17.05天，每一重複周期繞地運行244圈。[11]利用衛星自身的推力機動，衛星的星下點軌跡和預期軌跡的偏差能維持在1千米內。精密重複的軌道使得Geosat能在其地面軌跡上獲得高質量的重複監測數據，從而精確地對海洋的鋒面、漩渦等中、小尺度結構進行量測。[6][10]
後續任務
Geosat的後續任務是後續大地測量衛星（英語：Geosat Follow On，縮寫：GFO），該衛星搭載有水蒸氣輻射計與雷達高度計，於1998年2月10日搭載金牛座運載火箭自范登堡空軍基地發射[13]，運行於與Geosat完全相同的軌道上。此外，GFO還配備了用於定軌的GPS接收機（雖然從未在運營中使用過）、都卜勒接收機與雷射回射器。[14]GFO任務原定於2008年12月31日結束，但太空飛行器的狀態在2008年9月末突然惡化，控制人員將受到系統故障影響的GFO降低到一個處置軌道上，並在2008年11月25日將GFO的任務終止。[15]
美國海軍還曾計劃於2014年發射名為GFO-2的後續任務，該衛星將搭載雙波段高度計，而非先前任務中的單波段高度計。[16] 但在2010年6月30日，美國海軍宣布取消了GFO-2任務。 [17]
參考文獻
外部連結
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