ICESat-2

ICESat-2
ICESat-2
ICESat-2 spacecraft model.png
ICESat-2가 궤도에서 보인 아티스트의 인상
미션 타입리모트 센싱
교환입니다.NASA
COSPAR ID2018-070A Edit this at Wikidata
새캣43613
웹 사이트icesat-2.gsfc.nasa.gov
미션 기간계획: 3년
경과기간: 3년, 10개월, 15일
우주선 속성
버스LEOStar-3[1]
제조원궤도과학/궤도ATK[1]
발사 질량1,514 kg (3,338파운드)[2]
페이로드 질량298 kg (657파운드)[3]
치수출시 시 : 2.5 × 1.9 × 3.8 m (8.2 × 6.2 × 12.5 피트)[2]
힘1200 W
임무 개시
발매일2018년 9월 15일 13:02 (2018-09-15)UTC 13:02[4]) UTC
로켓델타 II 7420-10C[5][6]
발사장소반덴베르크 SLC-2W[6]
청부업자United Launch Alliance(통합 론칭 얼라이언스)
궤도 파라미터
레퍼런스 시스템지구 중심
정권로우 어스
반장축6,859.07 km (4,262.03 mi)
편심0.0002684
근지 고도479.10km(297.70mi)
아포기 고도482.78km(180.99mi)
기울기92.0002°
기간94.22분
속도6.9 km/s (4.3 mi/s)[8]
에폭2019년 3월 8일 15:04:15[7] UTC
ICESat-2 logo.png

NASA 지구관측시스템의 일부인 ICESat-2(빙상, 구름, 육상 고도 위성 2)는 빙상 표고와 해빙 두께는 물론 육지 지형, 식생 특성, [9]구름 등을 측정하는 위성 미션이다.ICESat 임무의 후속 조치인 ICESat-2는 2018년 9월 15일 [4]캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 약 496km(308mi)의 고도를 가진 근원형 극궤도로 향하는 마지막 비행으로 델타 II에 실려 발사되었다.그것은 3년 동안 작동하고 7년 [10]동안 충분한 추진체를 운반할 수 있도록 설계되었다.이 위성은 초당 [8]6.9 킬로미터의 속도로 지구를 돌고 있다.

ICESat-2 미션은 식생 캐노피 정보뿐만 아니라 빙상 질량 균형을 결정하는 데 필요한 고도 데이터를 제공하도록 설계되었다.그것은 극지방의 특정 범위뿐만 아니라 전 세계 도시, 호수 및 저수지, 해양 및 육지 표면의 지형 측정을 제공할 것이다.ICESat-2는 또한 맑은 해안 [11]지역에서 해수면 아래 100피트(30m)까지 해저 지형을 탐지할 수 있다.지구 온난화에 따른 극지방 얼음 커버의 큰 변화는 정량화되지 않기 때문에 ICESat-2의 주요 목적 중 하나는 레이저 시스템과 라이다에 의한 빙상의 고도 변화를 측정하여 해수면 상승에 있어 녹는 빙상의 영향을 정량화하는 것이다.또한 다중 펄스의 높은 정확도로 인해 해빙 높이를 수집하여 [12]시간 동안의 변화율을 분석할 수 있습니다.

ICESat-2 우주선은 [13]애리조나주 길버트에 있는 Northrop Grumman Innovation Systems에 의해 제작되고 테스트된 반면, 탑승 기구인 ATLAS는 메릴랜드주 그린벨트에 있는 Goddard Space Flight Center에 의해 제작되고 관리되었다.ATLAS 계측기는 센터에서 설계 및 제작했으며 버스는 Orbital Sciences(나중에 Orbital ATK)[14]에서 제작 및 계측기와 통합되었습니다.이 위성은 유나이티드 발사 [15]동맹이 제공한 델타 II 로켓으로 발사되었다.이것이 델타 II 로켓의 마지막 발사였다.

위성 기기

NASA GSFC의 ATLAS 기기 조립체

ICESat-2의 유일한 계측기는 우주 기반의 레이더인 ATLAS(Advanced Topographic Laser Altimeter System)입니다.이것은 Fibertek가 [16][17]제공하는 레이저 생성 및 감지 시스템을 사용하여 Goddard Space Flight Center에서 설계 및 제작되었습니다.ATLAS는 인공위성에서 지구로 및 지구로 레이저 광자의 이동 시간을 측정합니다.컴퓨터 프로그램은 여러 펄스의 이동 시간을 사용하여 [18]고도를 결정합니다.

ATLAS는 532nm 파장에서 가시적인 레이저 펄스를 방출합니다.ICESat-2 궤도를 돌 때 ATLAS는 표면의 기울기를 더 잘 결정하고 더 많은 지면을 제공하기 위해 세 쌍으로 배열된 6개의 빔을 생성합니다.그것의 전신인 ICESat은 레이저 빔을 하나만 가지고 있었다.레이저의 수가 많아지면,[8] 지구 표면의 커버리지가 향상됩니다.각 빔 쌍은 빔 트랙을 가로질러 3.3km(2.1mi) 떨어져 있으며, 한 쌍의 각 빔은 빔 트랙을 따라 2.5km(1.6mi) 떨어져 있습니다.레이저 어레이는 빔 쌍 트랙이 약 90m(300ft) 떨어져 있도록 위성의 지상 트랙에서 2도 회전합니다.레이저 펄스 속도와 위성 속도를 결합하면 ATLAS는 위성의 지상 [17][19][20]경로를 따라 70cm(28인치)마다 고도를 측정합니다.

레이저는 10kHz의 속도로 발사됩니다.각각의 펄스는 약 200조 개의 광자를 내보내는데, 거의 모든 광자는 펄스가 지구 표면으로 이동하고 위성으로 되돌아갈 때 분산되거나 휘어집니다.각 펄스에서 약 12개의 광자가 계측기로 돌아와 79cm(2.6피트) 베릴륨 [21]망원경으로 수집됩니다.베릴륨은 비강도가 높고 다양한 온도 범위에서 모양을 유지한다.이 망원경은 532nm의 파장을 가진 광자를 모아 대기 중 불필요한 빛을 걸러낸다.컴퓨터 프로그램은 데이터 집합에서 532nm 광자를 추가로 식별하며,[22] 레이저의 반사 광자만 분석을 위해 보관됩니다.

ATLAS의 주목할 만한 특성은 엔지니어가 위성이 우주에서 어떻게 위치하는지를 제어할 수 있게 했다는 것입니다. 이는 ATLAS가 자체에서 지면까지의 거리를 기록하고 위치가 꺼져 있으면 지구 고도에 대한 측정도 함께 해제되기 때문입니다.엔지니어들은 또한 레이저가 망원경에 따라 조정되었음을 확인하는 레이저 기준 시스템을 만들었습니다.망원경이나 레이저 중 하나가 꺼지면 위성은 그에 [23]따라 자체적으로 조정할 수 있습니다.

National Snow and Ice Data Center Distributed Active Archive Center는 ICESat-2 과학 [24]데이터를 관리합니다.

미션 사이언스

ICESat-2에는 네 가지 과학적 [25][26]목표가 있다.

  1. 극지 빙상이 현재 및 최근 해수면 변화에 기여하고 기후 조건과의 연관성을 정량화한다.
  2. 빙상 변화의 지역적 특징을 정량화하여 이러한 변화를 주도하는 메커니즘을 평가하고 예측 빙상 모델을 개선한다. 여기에는 출구 빙하 종단에서의 변화가 안쪽으로 전파되는 방법과 같은 빙상 변화의 지역적 진화의 정량화가 포함된다.
  3. 에너지, 질량 및 습기의 얼음/해양/대기 교환을 조사하기 위해 해빙 두께를 추정한다.
  4. 대규모 바이오매스 및 바이오매스 변화를 추정하기 위한 기준으로 식생 캐노피 높이를 측정한다.이 임무를 위해 ATLAS([27]Advanced Topographic Laser Altometer System)의 멀티빔 시스템과 마이크로펄스 라이더(광자수) 기술을 사용하여 식생 캐노피 높이 데이터를 매우 정확하게 얻을 수 있습니다.

ICESat-2는 구름과 에어로졸, 바다의 높이, 저수지나 호수, 도시, 지진이나 [25]산사태 등의 사건 후 지상의 움직임을 측정한다.

프로젝트 개발

ICESat-2의 발사

ICESat-2는 2010년에 해체된 최초의 ICESat 임무의 후속 조치이다.이 프로젝트가 2010년에 첫 단계로 접어들었을 때, 그것은 빠르면 2015년에 착수할 수 있을 것으로 예상되었다.2012년 12월, NASA는 이 프로젝트가 2016년에 발사될 것으로 예상한다고 보고했다.그 후 몇 년 동안, 미션의 유일한 탑재 기기인 ATLAS의 기술적 문제로 인해 미션이 더 지연되었고, 2016년 말에서 2017년 [28]5월로 예상되었던 발사가 연기되었습니다.2014년 7월, NASA는 지연 이유와 예산 초과 예상에 대한 자세한 보고서를 의회에 제출했습니다. 이는 예산 초과 지출의 최소 15%를 지출하는 NASA 프로젝트에 법률이 요구하는 사항입니다.예산 초과에 대한 자금을 마련하기 위해, NASA는 플랑크톤, 에어로졸, 구름, 해양 생태계(PACE) [29]위성 등 계획된 다른 위성 임무에서 자금을 빼돌렸다.

ICESat-2의 발사는 2018년 9월 15일 15:2 UTC에 반덴버그 공군기지 우주발사단지 2에서 델타 II 7420-10C를 [4]타고 이루어졌다.ICESat의 폐로와 ICESat-2의 발사 사이의 데이터 연속성을 유지하기 위해, NASA의 공중 작전 아이스브릿지는 극지방 지형을 수집하고 레이저 고도계, 레이더 및 기타 [30][31]시스템을 사용하여 얼음 두께를 측정하기 위해 다양한 항공기를 사용했다.

적용들

ICESat-2의 애플리케이션 프로그램은 위성이 발사되기 전에 데이터를 사용할 계획인 사람과 조직을 참여시키기 위해 설계되었습니다.지원자 중 선발된 이 과학정의팀은 수문학, 대기과학, 해양학, 식물학 [32]등 다양한 과학 분야의 전문가를 대표합니다.얼음 과학자, 생태학자, 해군을 포함한 프로그램에 참여하는 얼리어답터들은 ICESat-2 애플리케이션 팀과 협력하여 위성 관측을 어떻게 사용할 [33]수 있는지에 대한 정보를 제공합니다.이 그룹의 목표는 수집된 데이터에서 새로운 방법과 기술을 다양화하고 혁신하는 것을 목표로 ICESat-2 임무의 방대한 능력을 더 큰 과학 커뮤니티와 소통하는 것이다.예를 들어, 생태학 분야의 과학자들은 ICESat-2의 광자 계수 레이더(PCL)[34]에서 도출된 식생 높이, 바이오매스, 캐노피 커버의 측정을 사용할 수 있을 것이다.

2020년 봄, NASA는 ICESat-2 과학팀을 경쟁적인 신청 과정을 통해 발사 전 과학 [35]정의팀을 대체할 과학 팀을 선택했습니다.이 그룹은 미션 사이언스 요건을 충족시키기 위해 발사 후 미션 자문 위원회 역할을 합니다.

「 」를 참조해 주세요.

  • CryoSat – IceBridge 및 ICESat 운영에 상당하는 유럽우주국(ESA)
  • CryoSat-2 – CryoSat 후속 미션

레퍼런스

  1. ^ a b Hill, Jeffrey (2 September 2011). "Orbital Sciences Grabs $135 Million NASA ICESat-2 Contract". Via Satellite. Retrieved 23 September 2018.
  2. ^ a b "IceSat-2: Measuring the Height of Earth's Ice from Space" (PDF). NASA. NP-2018-07-231-GSFC. Retrieved 9 September 2018.
  3. ^ "Instrument: ATLAS". Retrieved 25 August 2020.
  4. ^ a b c Clark, Stephen (15 September 2018). "Early morning launch closes book on Delta 2 legacy spanning nearly 30 years". Spaceflight Now. Retrieved 16 September 2018.
  5. ^ "Delta 2 to launch ICESat-2". United Launch Alliance. 2018. Retrieved 9 September 2018.
  6. ^ a b Graham, William (14 September 2018). "Delta II concludes amazing legacy with ICESat-2 launch". NASASpaceFlight.com. Retrieved 18 September 2018.
  7. ^ "ICESat-2 - Orbit". Heavens-Above. 8 March 2019. Retrieved 8 March 2019.
  8. ^ a b c "How it Works". ICESat-2. NASA. Retrieved 9 March 2019.
  9. ^ "ICESAT-2". NASA. Retrieved 14 October 2011.
  10. ^ "ICESat-2" (PDF). Orbital ATK. 2014. Archived from the original (PDF) on 25 October 2016.
  11. ^ "First ICESat-2 Global Data Released: Ice, Forests and More Icesat-2". icesat-2.gsfc.nasa.gov. Retrieved 2020-03-02.
  12. ^ Abdalati, Waleed; Zwally, H. Jay; Bindschadler, Robert; Csatho, Bea; Farrell, Sinead Louise; Fricker, Helen Amanda; Harding, David; Kwok, Ronald; Lefsky, Michael; Markus, Thorsten; Marshak, Alexander (May 2010). "The ICESat-2 Laser Altimetry Mission". Proceedings of the IEEE. 98 (5): 735–751. doi:10.1109/jproc.2009.2034765. ISSN 0018-9219. S2CID 207020682.
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  14. ^ Ramsayer, Kate (28 February 2018). "NASA Space Laser Completes 2,000-mile Road Trip". NASA. Retrieved 14 October 2018.
  15. ^ "NASA Selects United Launch Alliance's Workhorse Delta II Rocket for ICESat-2 Mission". United Launch Alliance. 22 February 2013. Retrieved 25 October 2016.
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  20. ^ Neuenschwander, Amy (June 2018). "Ice, Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat-2): Algorithm Theoretical Basis Document (ATBD) for Land-Vegetation Along-track Products (ATL08)" (PDF).
  21. ^ Ramsayer, Kate (3 November 2014). "NASA Lining up ICESat-2's Laser-catching Telescope". NASA. Retrieved 3 November 2016.
  22. ^ Garner, Rob (2015-07-10). "About ICESat-2". NASA. Retrieved 2020-03-05.
  23. ^ "How it Works". ICESat-2. NASA/Goddard Space Flight Center. Retrieved 21 February 2019.
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  25. ^ a b "Science". ICESat-2. NASA. Retrieved 14 October 2018.
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  28. ^ Leone, Dan (16 April 2014). "GAO Details Issues with ICESat-2 Sensor". Space News. Retrieved 16 March 2018.
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  34. ^ "Lidar Applications for the Study of Ecosystems with Remote Sensing Laboratory". Texas A&M University. Retrieved 19 April 2018.
  35. ^ "ICESat-2 Science Team, 2020". NASA. Retrieved 6 June 2020.

외부 링크

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