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全球首顆風(fēng)力測繪衛星發(fā)射升空
- 來(lái)源：繪宇測繪宣傳部
- 發(fā)布時(shí)間：2018-08-31
歐洲空間局（ESA）的風(fēng)神（Aeolus）衛星于8月22日發(fā)射升空，執行為期3年的任務(wù)，在全球范圍內監測風(fēng)力。
▲圖| 風(fēng)神在發(fā)射塔內，來(lái)源ESA
風(fēng)神衛星是世界上第一個(gè)風(fēng)力測繪衛星，它從法屬圭亞那庫魯的圭亞那空間中心由一枚織女星運載火箭發(fā)射升空。地面任務(wù)控制人員將在接下來(lái)的幾個(gè)月里校準航天器上裝載的儀器，包括一個(gè)紫外激光系統，它將用于測量大氣層中最低30公里范圍內的風(fēng)速和風(fēng)向。
ESA在1999年便批準了風(fēng)神項目，但是開(kāi)發(fā)該衛星儀器花費的時(shí)間比預期要長(cháng)得多。制造一種能在真空中運行的強力紫外激光器所出現的復雜情況曾是一個(gè)主要問(wèn)題。
一旦風(fēng)神衛星開(kāi)始科學(xué)觀(guān)測，來(lái)自該項目的數據將被納入數字天氣預報，從而改善各國氣象機構的預測水平。
風(fēng)神是一項耗資4.8億歐元（5.5億美元）的項目。風(fēng)神衛星重約1260千克，攜帶了一部直徑1.5米的望遠鏡、一部散射接收組件和一臺多普勒測風(fēng)紫外激光雷達。該紫外激光雷達每秒觀(guān)測50次，每道激光束會(huì )激發(fā)出數十億個(gè)光子照向大氣。而每道光子束中，大概只有幾百顆光子會(huì )由于跟大氣分子的碰撞而恰好反射回衛星。根據多普勒效應，科學(xué)家通過(guò)輸出脈沖與反向散射信號間的延遲，就能計算出風(fēng)的方向、速度和移動(dòng)距
▲圖| 模擬圖，來(lái)源ESA
研究人員之前曾在飛機上使用類(lèi)似的激光系統研究特定區域的風(fēng)，但風(fēng)神項目將是第一個(gè)覆蓋整個(gè)地球的風(fēng)力測繪任務(wù)。如果風(fēng)神按計劃運行，它的數據可以顯著(zhù)改善熱帶地區的氣象預測水平，在地球中高緯度地區也能提高幾個(gè)百分點(diǎn)的準確率。
“你可能認為這并不是很多，但如果我們的預估水平能夠提高2%，對社會(huì )便能夠貢獻數十億美元的價(jià)值?！庇锥∈袣W洲中期天氣預報中心（ECMWF）氣象學(xué)家Lars Isaksen說(shuō)。例如，更好的預測能夠讓人們更好地應對風(fēng)暴。
隨著(zhù)風(fēng)神衛星的成功發(fā)射，地面任務(wù)控制人員計劃在9月啟動(dòng)激光系統，初始數據將在2019年1月底前到達，并在4月前合并到預測系統中。該項目的目標是在衛星收集到這些數據后的3個(gè)小時(shí)內提供風(fēng)速測量數據。
“盡管這項任務(wù)只有3年，但如果風(fēng)神的技術(shù)被證明是可靠的，它將有助于為未來(lái)的風(fēng)力測繪衛星鋪平道路?！比鹗咳諆韧呤澜鐨庀蠼M織全球觀(guān)測系統負責人Lars Peter Riishojgaard說(shuō)。
▲圖| 效果圖，來(lái)源ESA
到目前為止，氣象學(xué)家已經(jīng)拼湊出了來(lái)自各種資源的風(fēng)力信息，包括氣象氣球和飛機飛行。但還沒(méi)有衛星能夠直接測量風(fēng)速，盡管科學(xué)家可以依據衛星測量的云層移動(dòng)結果推斷風(fēng)速和風(fēng)向。
研究人員希望后續的任務(wù)不會(huì )花那么長(cháng)的時(shí)間來(lái)開(kāi)發(fā)?！拔覀冊?999年便設計了這個(gè)家伙，”德比爾特市荷蘭皇家氣象研究所大氣物理學(xué)家Ad Stoffelen說(shuō)，“看到它飛起來(lái)真是太令人興奮了?！?/span>
圖盧茲市法國氣象預報機構氣象學(xué)家Alain Dabas表示，風(fēng)神衛星的激光無(wú)法穿透厚厚的云層，因此它將無(wú)法看清像颶風(fēng)這樣的風(fēng)暴系統。
但它將能夠追蹤其他現象，例如從撒哈拉沙漠吹來(lái)的灰塵，或者擴散到不同高度的污染物羽流?！拔掖_信會(huì )有一些有趣的發(fā)現?！盨ara Tucker說(shuō)。她是美國科羅拉多州博爾德市波爾航天公司的一名工程師，從事風(fēng)力激光測量工作。