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测量气候变化的涡流传感器B0B体育平台下载

GRACE-FO传输有关土壤湿度和地下水位的数据

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由空客国防和航天公司建造的GRACE-FO任务的两颗卫星是第一颗定期向全球传输土壤湿度和地下水位数据的卫星。从技术上讲,KD-5100涡流传感器实现了卫星之间的精确通信:它确保了激光束的纳米级精确偏转。

最初的GRACE(重力恢复和气候实验)是美国宇航局(NASA)和德国航空航天中心(DLR)的联合项目。2002年3月17日,这两颗相同的卫星从俄罗斯的普列谢茨克发射入轨道,它们在同一路径上以大约200公里的小距离相互跟踪。

卫星使用微波连续测量相互之间的距离。质量引力影响着卫星的轨道和速度。由此产生的最小距离变化使人们有可能对地球上质量的分布及其所经历的变化得出精确的结论。这提供了重要的信息,例如关于极地冰盖融化的程度、地下水库的减少以及估计海平面上升的信息。

大约15年后,这两颗卫星的寿命已经结束——电池问题和燃料耗尽导致任务终止。然而,由于其对地球系统研究的高度关联性德国波茨坦地球科学研究中心(GFZ)美国宇航局推出了后续任务格雷斯-FO(重力恢复和气候实验后续)于2018年5月,旨在延续原项目的目标。






照片和图形:@空中客车公司

新技术,实现久经考验的使命

格雷斯“双胞胎”和他们的替代品是由空中客车公司。两颗卫星都有明星传感器和加速度计,用于姿态控制和非重B0B体育平台下载力扰动力的测定。卫星的位置和速度由GPS接收器和卫星激光测距逆向反射器测定。此外,两颗卫星配备在K波段中的微波系统,其允许以优于0.1μm/ s的精度来确定距离,尤其是其变化。Grace-Fo还有一个激光测距干涉仪(LRI),用于技术演示。

这个KD-5100位移测量系统Althen提供的是激光通信终端(LCT)的一部分,用于远距离传输光或激光束。这个KD-5100型用于在两颗GRACE-FO卫星的LCT内对准激光反射镜。

GRACE-FO-Copyright-Airbus2017年
GRACE-FO-loading-Copyright-Airbus2017年

KD-5100:激光束的纳米级精密偏转

为了确保卫星之间能够通过激光进行通信,两颗卫星精确匹配KD-5100型涡流传感器位于两个坐标轴上B0B体育平台下载各自伺服驱动的快速转向镜(FSM)的背面。如果其中一个后视镜移动,则另一个后视镜会相应调整。输出信号KD5-100型用于主动控制后视镜位置。这种高精度的测量系统的工作分辨率低至纳米级。除了在卫星上使用外KD-5100型也用于地面站和图像稳定系统。

两种当前卫星中的每一个可在大气和电离层中提供高达200种温度分布和水蒸气浓度,每天。除其他外,这些都被使用,以改善天气预报。感谢Grace-Fo,自2020年以来的第一次定期为土壤水分和地下水状态提供的全球数据。

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