小LEO卫星将利用反射的GNSS信号收集天气数据,解决气候变化问题

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由萨里卫星技术有限公司建造和运营的小型卫星HydroGNSS将使用GNSS反射仪测量地球的气候变量。这颗重达40公斤的卫星大约有一个微波炉大小,它将测量关键的水文气候变量,包括土壤湿度、永久冻土的冻融状态、洪水和湿地,以及地上生物量。这些变量的知识有助于科学家理解气候变化,并有助于气象建模、生态制图、农业规划和洪水准备。

HydroGNSS-video-still-no-text氢gnss由两颗卫星组成,在近极地轨道上不断收集数据,在14天内完成一张世界图片。

该任务的第一批数据预计将于2024年公布,用于应对气候变化、改善农业和支持更广泛的灾害管理。

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所有图片由SSTL/ESA提供。

完善GNSS反射计技术利用来自GPS和伽利略的GNSS信号作为雷达信号源。这些信号被陆地、冰和海洋反射,可以被低地球轨道上的小卫星上的低功率接收器收集,并用于产生重要的地球物理测量。卫星向下的GNSS接收器拦截从地球或海洋表面向上返回的反射信号。研究人员将反射信号失真的数据与卫星上方接收器接收到的数据进行比较,直接从卫星上方的GNSS卫星获得信号。反射信号的失真显示了海洋的粗糙程度,或揭示了反射表面的其他特征。

进一步的新技术将在HydroGNSS上探索,包括使用伽利略信号、双极化、双频和相干反射分量的恢复。这些新测量可望提高所观测气候变量的分离、分辨率和质量。

据SSTL称,氢gnss为未来一个可负担得起的星座铺平了道路,该星座可以提供传统遥感卫星无法获得的时空分辨率的测量。因此,它提供了监测非常动态的现象的新能力,并有助于填补监测地球未来生命迹象方面的空白。

以前,解决诸如此类的水文变量需要配备大口径天线的体积大、成本高的卫星。欧洲航天局(ESA)选择HydroGNSS作为第二个侦察地球观测小卫星任务。与地球系统过程监测大气中立方体卫星的星座(ESP-MACCS),第一个一分之二系列侦察任务将演示如何小卫星预算不到€30米和3年的时间表可以扮演重要的角色在地球观测,并将规模扩大到未来的任务。

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图像来自SSTL HydroGNSS视频。

一个萨里视频显示如何反射测量概念工作。

SSTL正与意大利Sapienza、Tor Vergata和ifacc - cnr、芬兰FMI、西班牙IEC/IEEC、英国NOC和诺丁汉大学的合作伙伴密切合作,以应对所涉及的科学和技术挑战。