COSMO-SkyMed
Z Wikipedii
COSMO-SkyMed (ang. COnstellation of small Satellites for Mediterranean basin Observation) – zespół czterech cywilno-wojskowych małych włoskich satelitów do radarowej obserwacji basenu Morza Śródziemnego. Każdy ze statków wyposażony jest w radar o syntetycznej aperturze (SAR) mogący obserwować powierzchnię Ziemi w każdych warunkach atmosferycznych. Misję finansuje Włoska Agencja Kosmiczna (ASI) i włoskie ministerstwo obrony. W funkcjach wojskowych, system będzie współpracował z francuskimi satelitami Pleiades, tworząc francusko-włoski system ORFEO. Będzie tworzył też część systemu SABRINA.
Jedną z unikalnych cech radarów zamontowanych na satelitach będzie możliwość obserwacji kry lodowej i kształtu fal morskich - obu cennych z punktu widzenia meteorologii. Drugą cechą, będą radarowe obserwacje trójwymiarowe. Będą one możliwe dzięki możliwości łączenia par satelitów w obserwatoria interferometryczne (na czas 1 dnia).
Zdania misji:
- wojskowe:
- wywiad radarowy
- mapowanie radarowe
- ocena zniszczeń i wrażliwości
- detekcja i lokalizacja celów
- cywilne:
- monitorowanie klęsk żywiołowych: powodzi, susz, obsunięć ziemi, aktywności wulkanicznej i sejsmicznej, pożarów, zagrożeń przemysłowych, skażeń wody
- monitorowanie środowiska morskiego, terenów rolniczych i leśnych
- usługi na potrzeby kartografii, geologii, telekomunikacji i planowania
Spis treści |
[edytuj] Historia programu
Włoski narodowy program obserwacji Ziemi powstał z inicjatywy rządu włoskiego w 1996. W 1997 określono zarysy tego programu na lata 1998-2002. Jego najważniejszą częścią miał być zrealizowany przez ASI program obserwatoriów podwójnego przeznaczenia, COSMO-SkyMed. W 2001, do programu tego dołączyło włoskie ministerstwo obrony. Z powodu udziału wojska, program stał w dużej części utajniony - do wiadomości publicznej podaje się nie wiele szczegółów technicznych.
Pierwsza seria satelitów używa tylko pasma X (9,6 GHz, czyli fal o długości 3,1 cm). Kolejne serie maja pracować na wielu pasmach (X, C, L i P).
Pierwszego satelitę, COSMO-SkyMed-1, wyniesiono 8 czerwca 2007. Drugiego, COSMO-SkyMed-2, 9 grudnia tego samego roku.
[edytuj] Budowa statków
Cztery identyczne statki zbudowane są w oparciu o platformę PRIMA (wł. Piattaforma Riconfigurabile Italiana Multi-Applicativa, włoska rekonfigurowalna platforma wielozadaniowa), produkcji Alcatel Alenia Space. Statki są stabilizowane trójosiowo. Składają się z trzech głównych części: korpusu (część serwisowa i użytkowa), rozkładanych paneli ogniw słoneczych i anteny SAR. Masa każdego wynosi ok. 1 700 kg. Czas pracy wynosi 5 lat. Przez 24h statek może pracować całkowicie samodzielnie, bez udziału i kontroli z Ziemi.
Szkielet zbudowany jest z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym. Pozostałe elementy konstrukcyjne wykonane są ze stopów aluminium.
Statki mogą określać swoje położenie dzięki zamontowanemu szukaczowi gwiazd i systemowi SSTI, czyli GPSu dla satelitów (odbiornik Lagrange Laben SpA). Antena radaru zamontowana jest pod kątem 38º do prawej strony śladu naziemnego statków. Pochylenie pionowe anteny może być zmienianie o ±2º. Statki posiadają system silniczków do kontroli położenia na orbicie.
[edytuj] Zasilanie
Funkcjonowanie radaru obrazującego wymaga dużych ilości energii. Szczytowo, do 14 kW. Z powodu tych wymagać energetycznych, satelity będą wykonywały obrazy w dwóch trybach:
- punktowym: pobór od 460 do 650 A, przez maksymalnie 10 sekund
- pasmowy: pobór od 330 do 450 A, przez maksymalnie 10 minut
Każdy statek posiada dwa panele ogniw słonecznych o łącznej powierzchni 18,3 m², zbudowanych przez Galileo Avionica. Od koniec 5 letniej misji zapewnią one 3,6 kW energii elektrycznej. Używane napięcia zasilające mieszczą się w zakresie od 26 do 37,8 V. Panele ładują akumulatory litowo-jonowe Sony US18650 (2016 ogniw w dwóch zestawach, w konfiguracji 224 równolegle połączonych serii po 9 ogniw; łączna poj. 336 Ah; maks. rozładowanie 35%; maks. prąd rozładow. 735 A, maks. napięcie rozładow. 26 V; masa całk. 136 kg)
Aby zminimalizować moment magnetyczny powstający przy przepływie tak dużych prądów, zestawy ogniw są obrócone względem siebie o 180°. Powoduje to zerowanie się momentów zaindukowanych w obu zestawach.
[edytuj] Łączność
Każdy satelita wyposażony jest w 300 Gbitów pamięci stałej. Dane przesyłane na Ziemię są kompresowane i szyfrowane z prędkością do 300 Mbit/s, w paśmie X. Telemetria i odbiór komend odbywają się w paśmie S.
[edytuj] Orbita
Statki znajdują się na kołowej orbicie synchronicznej ze słońcem (świt-zmierzch), o wysokości nominalnej 619,6 km, nachyleniu 97,86º i okresie 97,1 minuty. Punkt wstępujący położony jest na godzinie 6 czasu lokalnego. Wszystkie statki będą rozmieszczone w tej samej płaszczyźnie, ale z fazą 90° wokół Ziemi. Poszczególne satelity będą pojawiały się nad danym terenem, co 16 dni, ale jako konstelacja będą pojawiały się co 5 dni, z dokładnością do 1 km (konstelacja wszystkich serii satelitów skróci ten czas do kilku godzin)
[edytuj] Radar
Najważniejszym wyposażeniem satelitów jest radar SAR-2000 (Synthetic Aperture Radar-2000), zaprojektowany przez Alcatel Alenia Space. SAR-2000 posiada antenę wielowiązkową. Szerokość wiązki skanującej jest regulowana (zależna od trybu pracy) i wynosi od 10 do 200 km. Dostępne tryby polaryacji: HH, VV, HV, or VH.
- Tryby z jedną polaryzacją:
- Tryb punktowy ("spotlight", "frame")
-
- rozdzielczość przy pow. Ziemi, do 1 m
- pole widzenia przy Ziemi, 10 × 10 km
-
- Tryb pasmowy (HIMAGE)
-
- rozdzielczość przy pow. Ziemi, 3 do 15 m
- szerokość pola widzenia przy Ziemi, 40 km
-
- Tryb szeroki (WideRegion)
-
- rozdzielczość przy pow. Ziemi, 30 m
- szerokość pola widzenia przy Ziemi, 100 km
-
- Tryb dużego pola (HugeRegion)
-
- rozdzielczość przy pow. Ziemi, 100 m
- szerokość pola widzenia przy Ziemi, 200 km
- Tryby z dwoma polaryzacjami:
- Tryb Ping Pong (pasmowy)
-
- rozdzielczość przy pow. Ziemi, 15 m
- szerokość pola widzenia przy Ziemi, 30 km
