CFOSAT

Satellite di osservazione della Terra CFOSAT
Dati generali

Organizzazione	CNSA CNES
Campo	Misurazione dei venti e delle onde oceaniche
Stato	operativo
Lanciare	29 ottobre 2018
Launcher	Lungo marzo 2 C.
Tutta la vita	3 anni
Identificatore COSPAR	2018-083A
Luogo	[1]

Caratteristiche tecniche

Messa al lancio	650 kg
piattaforma	CAST 2000
Controllo dell'atteggiamento	stabilizzato 3 assi
Fonte di energia	pannelli solari
Energia elettrica	1500 watt

Orbita

Orbita	Orbita sincrona al sole
Altitudine	519 km
Inclinazione	97 °

Strumenti principali

ESCREMENTI	il diffusometro misura i venti
NUOTARE	scatterometro ad onde

CFOSAT ( Chinese-French Oceanic SATellite ) è una missione spaziale delle agenzie spaziali cinese ( CNSA ) e francese ( CNES ) il cui obiettivo è monitorare i venti e le onde sulla superficie degli oceani e contribuire a migliorare la modellazione delle previsioni del mare utilizzato dalla meteorologia marina e dalla nostra conoscenza dei processi fisici in atto durante la formazione e l'evoluzione delle onde . Per raggiungere questo obiettivo, il mini satellite (circa 600 kg ) trasporta due radar ( scatterometri ): SWIM, che costituisce la partecipazione del CNES, misura la direzione, l'altezza e la lunghezza d'onda delle onde mentre SCAT misura la direzione e la velocità del vento. Il satellite è entrato nella fase di costruzione all'inizio del 2010 ed è stato posto in orbita29 ottobre 2018 per un primo incarico di 3 anni.

Storico

Il progetto CFOSAT viene avviato a Pechino nel Marzo 2007. Lo studio di fattibilità (fase A) dello strumento SWIM, sviluppato da Thales Alenia Space a Tolosa , è iniziato nelMaggio 2007. Nelgennaio 2009viene avviata la definizione preliminare (fase B) dello strumento SWIM. La decisione di passare alla fase di implementazione (fase D) è stata presadicembre 2010. La parte scientifica del progetto è sostenuta in Cina dalla NSOAS e in Francia dal LATMOS con il contributo di Météo-France e Ifremer

Obiettivi

Le caratteristiche delle onde costituiscono una delle maggiori informazioni della meteorologia marina . Fornisce previsioni sullo stato del mare importanti per molte attività come il trasporto marittimo , il lavoro off-shore , la sicurezza in mare, la nautica da diporto e la gestione dell'inquinamento marino . Lo stato del mare dipende da molti fattori: vento locale, fondali marini, fenomeni di riflessione sulle coste, correnti, caratteristiche delle sorgenti delle onde (forza e distanza), maree ... La modellizzazione di questi fenomeni in gioco, necessaria per la previsione , è ancora imperfetto.

CFOSAT è progettato per fornire su scala globale, osservazioni del vento superficiale locale (direzione e velocità), nonché la direzione, l'ampiezza e la lunghezza d'onda delle onde.

L'obiettivo principale è migliorare le previsioni sullo stato del mare fornite dalla meteorologia marina costruendo modelli più precisi a partire dai dati raccolti nel corso di diversi anni consecutivi dal satellite.
Un obiettivo secondario è quello di migliorare la nostra comprensione dei processi fisici locali al lavoro come le interazioni tra swell risultante da aree di vento distanti e onde generate dal vento locale.

Le prestazioni previste sono le seguenti:

Stima della direzione delle onde con una risoluzione spaziale compresa tra 50x50 e 70x70 km² e una precisione di circa 15 °.
Determinazione della loro lunghezza d'onda quando è compresa tra 70 e 500 metri con una precisione dal 10 al 20%.
Determinazione dell'altezza dell'onda con una precisione del 10% o migliore di 40-50 cm.
Raccogli questi dati per l'intero pianeta con una risoluzione temporale compresa tra 10 e 15 giorni.
Determinazione della direzione del vento su una larghezza di 900 km dal binario a terra con una risoluzione spaziale compresa tra 25x25 e 50x50 km². La precisione sarà ± 20 ° quando la velocità del vento è compresa tra 4 e 24 m / s.
Determinazione della velocità del vento con una precisione di ± 2 m / so 10% (a seconda di quale sia maggiore).
Raccoglie questi dati per l'intero pianeta con una risoluzione temporale da 1 a 2 giorni.
Trasmissione dati a terra entro 3 ore.

Conduzione della missione

CFOSAT è stato messo in orbita da un cinese Long March 2C razzo su29 ottobre 2018. Il satellite circola in un'orbita sincrona al sole di 519 km con un'inclinazione orbitale di 97 °. Il tempo di attraversamento a livello della linea del nodo è 7 a.m. (ora solare). Il satellite ritorna sulla sua traccia a terra ogni 13 giorni. I dati saranno ricevuti ed elaborati dalle stazioni di terra cinesi e francesi. Il satellite svolge il ruolo di dimostratore per i futuri veicoli in grado di fornire continuamente sistemi di previsione meteorologica. Per simulare questa situazione, i dati vengono forniti in meno di 3 ore per l'integrazione nei modelli. La raccolta per l'intero globo è di 3 giorni per le caratteristiche del vento e 13 giorni per le caratteristiche delle onde. La durata iniziale dell'incarico è di 3 anni. Infine, i dati raccolti potrebbero essere integrati nel database GMES europeo .

Caratteristiche del satellite

CFOSAT è un mini satellite di 650 kg stabilizzato a 3 assi di forma approssimativamente cubica (1,4 x 1,4 x 1,2 m ). La durata prevista è di 3 anni. Il satellite comprende una piattaforma CAST 2000 fornita dalla Cina e un carico utile comprendente due strumenti SWIM e SCAT. La precisione di puntamento è di 0,1 °. L'energia è fornita da pannelli solari dispiegati in orbita che producono 1500 watt all'inizio della missione e 1300 watt alla fine della missione. Durante le eclissi, l'energia viene ripristinata da batterie con una capacità di 60 ampere-ora).

Strumenti scientifici

CFOSAT utilizza due strumenti:

SWIM (Surface Waves Investigation and Monitoring instrument) è un diffusometro fornito dal CNES che misura le proprietà delle onde (direzione, lunghezza d'onda). SWIM è un radar a piena apertura che opera nella banda Ku (da 13,2 a 13,6 GHz ). Il radar emette 6 fasci di 2 ° x2 ° a bassa incidenza (da 0 a 10 ° con incrementi di 2 °) rispetto alla verticale locale. Per rotazione (6 giri al minuto) i fasci spazzano un'area di un raggio di 88 km . L'inclinazione della superficie dell'acqua in linea con le onde è determinata dalle variazioni nella riflessione del raggio radar. Questo strumento, che utilizza un principio innovativo, è sviluppato da Thalès Alenia capitalizzando le esperienze acquisite sul campo con strumenti di bordo su Cryosat , SARAL e Jason . Le caratteristiche dello strumento sono ottimizzate per la misura di onde di lunga lunghezza d'onda (da 70 a 500 metri ).
SCAT è uno scatterometro del vento (SCAT) fornito dal CNSA che misura la direzione e la velocità del vento di superficie. I raggi radar vengono emessi come una ventola rotante con angoli di incidenza maggiori (18 ~ 50 °).

Note e riferimenti

Oliver Sattler, " Latest CFOSAT news " , CNES scientific missions (accesso 19 gennaio 2012 )
" CFOSAT: un satellite per capire meglio" lo stato del mare " , CNES,21 aprile 2011
" CFOSAT " , del CNES missioni scientifiche (accessibile 23 agosto 2018 )
Oliver Sattler, " Requisiti CFOSAT missione " , CNES missioni scientifiche (accessibile 23 agosto 2018 )
" Cooperazione spaziale tra Francia e Cina - Lancio riuscito di CFOSat " , missioni scientifiche del CNES (accesso 29 ottobre 2018 )
" Satellite CFOSAT " , CNES scientific missions (accesso 19 gennaio 2012 )
(in) " CFOSAT " su EO Portal , European Space Agency (accesso 23 aout 2018 )
" Strumento " , Missioni scientifiche CNES (accesso 23 agosto 2018 )
" CFOSAT " , LATMOS,19 gennaio 2011

Bibliografia

(en) Danièle Hauser , Céline Tison et al. , " CFOSAT: un nuovo satellite cinese-francese per osservazioni congiunte del vettore del vento oceanico e degli spettri direzionali delle onde oceaniche " , Atti SPIE 9878, Remote Sensing of the Oceans and Inland Waters: Techniques, Applications, and Challenges , vol. 9878,aprile 2016, p. 1-22 ( DOI 10.1117 / 12.2225619 , leggi in linea )