海水有多咸 “宝瓶”告诉你
<p align="center"><strong>——多国联合研制宝瓶座卫星综述</strong></p><p> </p><p> </p><p align="center"></p><p align="center">图为宝瓶座卫星在轨飞行示意图。<br style="FONT-FAMILY: "> </p><p align="left"> 6月10日，美国德尔它-2火箭成功发射了由美国、阿根廷、巴西、加拿大、法国和意大利等国家联合研制的宝瓶座科学应用卫星-D(简称“宝瓶座”)。这颗质量约1642千克的卫星运行在657千米高的太阳同步轨道，设计寿命3年～5年，用于了解全球海洋表面盐度的变化及其对全球气候和人们生活的影响。它每周对全球大洋表面的盐度扫描一次，使科学家能每月评估一次全球海洋表面盐度的变化。</p><p> <strong>探测海洋盐度助手问世</strong></p><p> “宝瓶座”携带的探测设备灵敏度极高，可从太空有效精确地跟踪测量地表海洋盐度，检测出一加仑水中盐度微小的变化，监视辽阔的海表盐度年度性和季节性变化，从而更好地研究全球水循环及其变化过程。为防止无线电、雷达和其他噪音干扰产生的监测误差，星上还另有一个检测和纠错设备。该卫星不仅测量海面盐度和海面温度，还测量对流层和同温层的湿度廓线及海洋上方的降雨率、海冰密集度等。</p><p> 研究发现，海面盐度数据可用于研究海洋热容，海洋热容会影响地球的气候和水循环，一旦了解到海洋表面的盐度，将有助于科学家更好地预测未来的气候变化以及对全球天气产生深远影响的厄尔尼诺和拉尼娜等短期气候现象，从而帮助人们了解季风的形成以及海洋盐度的改变给人类生活带来的影响。</p><p> 不过，“宝瓶座”并不是首颗探测海洋盐度的卫星。2009年上天的欧洲土壤湿度和海水盐浓度卫星已用于测定地球土壤的湿度和海水的盐度。“宝瓶座”与土壤湿度和海水盐浓度卫星功能的不同之处在于，欧洲的卫星是“一星两用”，即同时用于收集海洋盐度和土壤水分数据；而美国的卫星则专门用于研究海洋盐度，其测量海洋盐度的技术也有差异。</p><p> “宝瓶座”是美国“地球系统科学探路者”计划中的一项任务。该计划的内容是研制并发射一系列低成本小型遥感卫星，为与地球科学有关的大气、海洋、陆地、极地冰雪、固体地球等多种科学目标的研究提供支持，它包括已发射的重力测量卫星、云卫星、卡利普索卫星和“轨道二氧化碳观测台”(该星发射失败)等，以及2012年即将升空的水圈状态观测卫星。</p><p> <strong>多国合作的结晶</strong></p><p> 在“宝瓶座”项目中，美国负责研制宝瓶座卫星的主要有效载荷及其装配、卫星发射、早期运行和数据处理系统。阿根廷负责提供卫星平台——科学应用-D，以及一部分有效载荷和卫星的运行，还有一部分有效载荷由意大利、法国和加拿大研制。</p><p> 该卫星上最重要的科学探测仪器就是美国研制的“宝瓶座”。它由被动式的L频段推扫式微波辐射计和主动式的L频段散射计组成，具有辐射分辨率更高、精度与稳定性更好的优点。前者用于测量海洋表面的微波辐射亮温，从而测量盐度；后者用于测量海洋表面的反向散射，也可测量海面粗糙度，对辐射亮温数据进行修正，即帮助修正表面粗糙度。辐射计和散射计在时间上交替观测以共享同一个天线。</p><p> 从外形看，“宝瓶座”最突出的特点就是有一个直径2.5米的偏馈抛物面发射器天线。它是一个3波束固定偏馈系统，由3个馈源喇叭组成，每个波束的馈源为散射计和辐射计共用，以测量海洋微波辐射。</p><p> <strong>星上仪器各负其责</strong></p><p> “宝瓶座”由多国合作研制，星上的众多仪器也各具特色。</p><p> 由阿根廷和加拿大合作研制的新红外扫描器技术多光谱成像辐射计用于生物体燃烧和火山灰区域等高温热事件，测量海洋表面温度。</p><p> 由阿根廷单独研制的Ka频段推扫式微波辐射计用于探测海面风、降水速率、海冰密集度、水蒸气、云；全色高灵敏度相机用于探测城市闪电、电暴、极地、积雪、火灾和夜间极光事件；数据收集系统用于采集地面段收集数据收集平台发送的环境数据，然后发至阿根廷科尔多瓦市地面站，最终通过互联网传送给用户；轨道确定技术验证工具包用于确定位置、速率和惯性角速度。</p><p> 由意大利研制的大气层无线电掩星探测器用于探测大气性质。</p><p> 由法国研制的CARMEN-1辐射监视器用于测量微粒子和空间碎片的分布。</p><p> 总之，通过分析海水盐度的数据，科学家可以实时了解海洋环流、温度、成分以及海平面高度方面的信息。这些都是影响地球生态系统的重要因素。（庞之浩）</p><p> 来源：中国航天报</p><p> </p><br />
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