“托佩克斯/波塞冬”(TOPEX/Poseidon)卫星是美国和法国合作发展的海面地形测量卫星,用于全球高精度海平面(海洋高度)测量,从而观测和了解海洋环流。

太空装备 之 托佩克斯/波塞冬卫星

TOPEX/Poseidon任务不仅是“世界海洋环流试验”计划的重点项目,也是“热带海洋和全球大气实验/耦合海洋大气反应”实验的重要项目。

TOPEX/Poseidon卫星由美国国家航空航天局喷气推进实验室(NASA/JPL)和法国国家空间研究中心(CNES)联合研制,NASA提供卫星平台、5个科学仪器,并负责卫星的运营。法国国家空间研究中心提供两个科学仪器和发射服务。

1992年8月10日,TOPEX/Poseidon卫星由阿里安-4火箭发射。2005年10月9日,TOPEX/Poseidon卫星停止运行,运行时间13年。

TOPEX/Poseidon卫星运行在高度1336km、倾角66.039°的近圆冻结轨道上,周期112.4min,轨道重复周期约10天。卫星质量2402kg,尺寸5.5m×6.6m×2.8m(翼展11.5m),设计寿命5年(标称寿命3年,延寿2年)。

卫星采用“多任务模块化卫星”(MMS)平台,三轴姿态稳定,单边太阳翼尺寸8.9m×3.3m,功率3.4kW(寿命初期),蓄电池容量50A·h。

太空装备 之 托佩克斯/波塞冬卫星

TOPEX/Poseidon卫星的主要有效载荷为:

(1)“雷达高度计”:为双颊高度计(Ku频段13.6GHz,C频段5.3GHz),由约翰·霍普金斯大学应用物理实验室研制,是第一个天基双频高度计,用于测量海洋表面高度、波高及风速。该仪器质量230kg,功率237W,数据率9.8kbit/s,测高精度2.4cm。Ku频段和C频段工作分别为320MHz、100MHz;抛物面天线直径1.5m,指向精度为0.14°(1σ)。

(2)TOPEX微波辐射计:由NASA喷气推进实验室研制,用于测量海洋表面的微波亮温,工作频率为18GHz、21GHz和37GHz。该仪器质量50kg,功率25W。偏抛物面天线直径79cm,天底指向。

(3)“单频固态高度计”:是试验高度计,由法国国家空间研究中心提供,用于测量海平面状况和风速,Ku频段频率为13.65GHz。质量为24kg,功率49W,测高精度为2.5cm。

(4)全球定位系统(GPS)验证接收机:由NASA喷气推进实验室提供,摩托罗拉公司制造,用于直接位置测量,工作频率为1227.6MHz和1575.4MHz。质量28kg,功率29W,高度精度10cm。

太空装备 之 托佩克斯/波塞冬卫星

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