地球靜止環境業務衛星

地球靜止環境業務衛星

美國第一代地球靜止軌道氣象衛星系列。英文縮寫為GOES。這個衛星系列的第一顆衛星GOES-1在 1975年10月16日發射,到1982年發射了6顆。此系列計畫套用到1985年。地球靜止環境業務衛星系列是世界氣象組織從1978年開始的全球大氣研究計畫第一期全球試驗的重要氣象觀測工具。

設備介紹

衛星外形是一個圓柱體,高2.6米,直徑 1.9 米,重 294 千克,工作壽命3 年)。
衛星採用地球靜止衛星軌道,位置保持精度:南北向優於1°,東西向優於 0.5°。
衛星靠自旋穩定,自旋速率為 100 轉/分 。衛星攜帶的氣象遙感器是可見光、紅外自旋掃描輻射計(VISSR)。儀器的望遠鏡口徑為0.4米,兩個波段為0.55~0.75微米(可見光)和 10.5 ~12.5 微米(紅外),星下點解析度分別為0.9和9千米。它拍攝的雲圖一幀有1820條掃描線,每幀的掃描時間為20分鐘。對連續觀測4幀以上的雲圖進行數據處理可獲得風速和風向 。
測風速的精度優於 3米/秒 ,這是地球靜止軌道氣象衛星的一個重要特點。

數據傳輸

儀器獲得的原始雲圖數據以28兆比特/秒的速率傳送到地面,經數據處理後每3小時通過衛星用 1700 兆赫頻率向各地廣播一次適用的雲圖資料。
這顆衛星還攜有數據收集系統 (DCS),可以收集1萬個地面氣象站、海洋自動浮標和無人值守地區的自動氣象站所獲得的溫度、壓力、濕度等環境資料,它的工作頻率是401兆赫和468兆赫。
衛星還攜帶有測量太陽粒子(質子、α粒子和電子)的空間環境監測器(SEM)。從此系列的第四顆衛星開始 ,攜帶的氣象遙感器改為可見光 、紅外自旋掃描輻射計的大氣探測儀(VAS)。
這種儀器有1個可見光通道和12個紅外通道,除能拍攝雲圖外,還通過15微米(CO2)波段探測大氣垂直溫度分布和3.7微米(H2O)波段探測不同高度的水汽含量分布 , 從而獲得大氣三維結構的氣象資料。探測大氣垂直溫度和水汽分布的星下點解析度:晴朗地區為30千米,有雲覆蓋的地區為 60~100千米。
這樣的解析度已足以了解風暴的形成、發展和移動。

軍事用途

災害性天氣短期警報,如旋風、水災、風暴、雷暴和颶風等;霧、降水、雪覆蓋和冰蓋運動監測。

今後前景

2010年以後,GOES N系列將取代第3代GOES。GOES N系列衛星有效載荷設計要求如下。
可見光/紅外成像儀。其主成像儀主要用於區域掃描,有10個通道,可見光解析度為0.5~1km,紅外解析度為2~4km;輔助成像儀為地球全圓盤圖掃描,同時作為備份成像儀。
紅外垂直探測器。它有較高垂直解析度,溫度的精度為1~1.5K,相對濕度的精度為15%。
空間環境監測器。它有9個用於監測太陽和空間環境的感測器。
搜尋和營救系統。
資料收集/天氣傳真系統。其傳輸速率為300 bit/s或1 200bit/s,有4個天氣傳真通道。
美國還擬發射對地觀測平台。它能載有比氣象衛星多得多的觀測儀器。這些儀器的監測和探測功能幾乎可以覆蓋整個地球物理領域,是研究涉及大氣、海洋、陸地和生物之間相互作用的全球變化的最重要手段之一。

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