基本介紹
- 中文名：溫室氣體觀測衛星
- 外文名：GOSAT
- 國家：日本
- 發射時間：2009年1月23日
- 搭載火箭：H-2A火箭
- 耗資：183億日元
- 質量：約1.75t
簡介,衛星結構,作用,GOSAT地面系統,
簡介
2009年1月23日,日本用一枚H-2A火箭,以“一箭八星”的方式發射了世界首顆專門從太空監測溫室氣體濃度分布的衛星呼吸號[IBUKI,又名為“溫室氣體觀測衛星”(GOSAT)]。該衛星將在今後5年中從太空蒐集全球二氧化碳和甲烷濃度分布信息,為制定減排政策提供依據,還能幫助科研人員進一步了解生態系統究竟能吸收和釋放多少二氧化碳。日本希望這次發射既能推動環保事業,又能凸顯其火箭的競爭力,進而吸引更多商業訂單。整個計畫花費約3.728億美元。
由日本宇宙航空研究開發機構和環境省共同開發的呼吸號衛星,耗資183億日元。衛星長2m,寬1.8m,高3.7m,發射質量約1.75t。它運行在近地點高約667km、遠地點高約683km的太陽同步準回歸軌道上,繞地球一周約需100min,有望在監視全球環境變化方面發揮重要作用。
衛星結構
GOSAT衛星平台由匯流排系統和觀測感測器組成，匯流排系統包括多數的衛星支持子系統，用於完成對觀測感測器的操作控制，主要包括通訊子系統、電力供應系統、姿態控制系統、數據處理和記錄系統。
溫室氣體觀測衛星
觀測感測器是GOSAT衛星的核心部分，主要包括：傅立葉變換光譜儀（FTS）、雲和氣溶膠成像儀（CAI），FTS用於溫室氣體探測，CAI用於同步收集雲和氣溶膠信息。
為降低衛星運行中的風險，GOSAT衛星最大限度地選用經飛行驗證技術成熟的部件，除太陽能電池板採用雙翼結構及對觀測感測器增加冗餘設計外，對電源匯流排、數據傳輸天線、姿態控制系統也均採用雙重或多重冗餘備份設計，以確保衛星在主系統出現問題的情況下，仍然可以使用冗餘系統，繼續執行觀測任務。
作用
呼吸號設計壽命為5年,載有高精度的溫室氣體監測遙感器,其監測通道多達1. 85萬個。星上裝載了2台光學遙感器,其中1台用於觀測太陽輻射並經地表反射的紅外線,以及地表和大氣自身放射的紅外線。由於紅外線穿過二氧化碳和甲烷時,其特定的波長會被吸收,所以能據此推算出大氣中這2種氣體的濃度;另1台用於觀測導致測定出現誤差的雲層和氣溶膠,以提高溫室氣體觀測精度。
該衛星每3天就可以收集到全球約5.6萬個觀測點的最新數據,監測面涉及包括公海在內的地球表面的各個角落。預計在發射9個月後發布初步數據,美國航空航天局等機構可以分享這些數據。工業革命以來,人類活動造成全球溫室氣體排放量持續增加。要想真正有效地實施防止全球氣候變暖的各種措施,首先就要掌握氣候變暖的準確情況,這就需要測定世界各地區溫室氣體的濃度及其升降變化。目前,用於監測二氧化碳濃度分布的地面觀測點數量有限,且分布不均勻。呼吸號衛星投入工作後,科研人員就能把來自太空的全球監測數據與地面數據和模型結合,從而精確監測二氧化碳濃度分布。截至2008年10月,全世界範圍內只有282個溫室氣體地面觀測點,並且大多位於美國、歐洲等地。
在這次發射中還搭載了7顆小型衛星,創下日產火箭一次搭載衛星數量最多紀錄。在這批小型衛星中1顆為宇宙航空研究開發機構研發的技術演示衛星,其餘衛星由日本大學或私人企業研發,它們將測量γ射線和監視閃電等。宇宙航空研究開發機構沒有收取這7顆衛星的發射費用,但正在考慮在今後進行類似發射時收費。
GOSAT地面系統
GOSAT衛星發射成功後，地面系統的作用主要包括制定觀測計畫、控制衛星軌道、操作衛星平台及數據處理。GOSAT衛星每天與地面站的數據傳輸次數為9次，每個地面跟蹤站可以追蹤到衛星的時間為10min，此時，稱為衛星可見狀態。在此狀態下，GOSAT向地面系統傳送包括匯流排系統、感測器狀態參數及感測器觀測數據在內的遙測數據，並接收地面運行與觀測指令。
