土壤濕度主被動(dòng)探測衛(wèi)星

SMAP衛(wèi)星運(yùn)行在太陽同步晨昏軌道，軌道高度685km，傾角98°，升交點(diǎn)地方時(shí)6:00，軌道重復(fù)周期為8天。該衛(wèi)星采用SA-200HP平臺(tái)，三軸姿態(tài)穩(wěn)定，發(fā)射質(zhì)量為1122kg，功率為1351W，設(shè)計(jì)壽命3年。衛(wèi)星測控鏈路采用S頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為2.5Mbit/s；數(shù)傳采用X頻段，數(shù)據(jù)傳輸速率為80Mbit/s。

SMAP衛(wèi)星結(jié)構(gòu)包括天線子系統(tǒng)、輻射計(jì)子系統(tǒng)和散射計(jì)子系統(tǒng)三個(gè)關(guān)鍵組成部分，其中輻射計(jì)和反射計(jì)共用一個(gè)實(shí)孔徑輕型可展開網(wǎng)狀天線。衛(wèi)星天線采用偏置饋源反射器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，展開直徑為6m，可進(jìn)行大幅寬圓錐掃描。衛(wèi)星輻射計(jì)子系統(tǒng)為L頻段雙極化微波輻射計(jì)，可用于地表輻射亮溫測量，采用噪聲注入法進(jìn)行接收機(jī)定標(biāo)；衛(wèi)星散射子系統(tǒng)為三極化L頻段散射計(jì)，分辨率較低，通過合成孔徑高分辨率處理來提高分辨率。

SMAP衛(wèi)星將利用L頻段的輻射計(jì)/散射計(jì)組合探測系統(tǒng)從空間觀測陸地表面水氣，對陸地表面（0～5cm）的土壤濕度和冰凍/解凍態(tài)進(jìn)行大幅寬（1000km）、高重訪周期（2～3天）測量，并兼顧海洋鹽度測量。散射計(jì)在超過70%的幅寬范圍內(nèi)分辨率優(yōu)于3km，輻射計(jì)的分辨率約為40km。輻射計(jì)和散射計(jì)的測量數(shù)據(jù)結(jié)合起來應(yīng)用，將克服空間分辨率和敏感性的限制，生成9km高空間分辨率的全球土壤濕度產(chǎn)品，體積精度優(yōu)于0.04m3/m3，滿足空間土壤濕度測量需求。

● 文_龔燃

當(dāng)?shù)貢r(shí)間2015年1月31日，“土壤濕度主被動(dòng)探測”（SMAP）衛(wèi)星從美國加州范登堡空軍基地由德爾塔II運(yùn)載火箭發(fā)射升空。SMAP任務(wù)是美國航空航天局（NASA）專用于全球土壤濕度和凍融監(jiān)測的項(xiàng)目，屬于NASA地球系統(tǒng)科學(xué)探路者計(jì)劃（ESSP）中的一項(xiàng)任務(wù)，也是NASA“十年調(diào)查”任務(wù)之一。SMAP衛(wèi)星的科學(xué)目標(biāo)是對全球表面土壤濕度與表面冰凍/解凍狀態(tài)進(jìn)行頻繁測量，從而加深對水、能量、碳等循環(huán)的理解，同時(shí)改進(jìn)天氣與氣候預(yù)報(bào)水平。