欧洲航天局的冰层探测卫星Cryosat-2即将升空

唐唐

欧洲空间局的Cryosat-2卫星即将发射进入预定轨道，该卫星将用来评估地球极地冰盖的状态。

关于冰盖状态的信息将有助于研究者预测极地冰的融化会对海洋环流模式、海平面以及全球气候造成多大影响。

Cryosat-2卫星将搭乘一枚改装过的洲际弹道导弹从哈萨克斯坦的拜科努尔太空中心发射升空。

2005年，Cryosat卫星所搭载的火箭在发射后五分钟失控，卫星也因此被毁。

事故发生以后，欧洲空间局（Esa）的成员国认为这项探测任务太过重要，因此他们同意重建卫星，即将发射的Cryosat-2卫星正是Cryosat卫星的复制品。

该卫星的发射时间定为4月8日格林威治时间的13时57分（英国夏令时的14时57分；中欧夏令时的15时57分）

“真是让人紧张的时刻，”欧洲空间局Cryosat的项目经理Richard Francis说，“等到卫星最终进入了轨道，首次同我们联系的时候，我们的心情才能真正放松下来，那时候再高兴也不迟，上一次我们就半途而废了。”

尽管卫星的建造主要是在德国和法国完成的，但它的科学使用需求则来自于英国，伦敦大学学院的Duncan Wingham教授是CryoSat-2卫星的发起者和该项目的主要研究员。

CryoSat-2卫星可以非常精确的测量南极和北极的海冰以及陆冰的变化速度，它的另一个关键任务是评估北极的海冰体积，如果不利用这样的卫星，在太空中很难完成这样的测算。

利用卫星来追踪海冰的范围已是家常便饭了，但计算海面浮冰的厚度则需要依赖非静止卫星，通过测量浮冰顶部与海面之间的距离，再通过一个相对简单的计算就可以得出浮冰的总体积。

  

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Cryosat-2卫星的雷达分辨率极高，足以探测到北极的浮冰和冰裂

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位于海面以下的浮冰约占浮冰总体积的八分之七，

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卫星的任务是测量出水浮冰的厚度——这部分冰体位于海面以上

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测出这八分之一的厚度就可以知道整块浮冰的厚度了

早先卫星所携带的雷达高度计的分辨精度不够，无法满足研究者进行此类研究的需要；另外这些卫星也无法到达足够靠北的轨道，因而难以获得整个北极盆地的全视图。

如果CryoSat-2卫星升空以后，科学家们就可以对极地的细节情况一览无余了，它的“视野” 几乎可以覆盖整个北极。话虽如此，但该卫星的飞行轨道依然在两极留下了一个400公里宽的空白地带无法被侦测到。

CryoSat-2卫星的雷达有两根天线，通过一个额外装置接收第一次的雷达回声并进行1米的差距补偿，卫星上的观测设备就可以更好的分辨下方冰层的形状，关于冰川坡度以及走向的信息也会更为可靠。

这些信息对于研究格陵兰岛以及南极洲异常关键，过去的卫星难以分辨这些地区冰川的边缘细节，而一些最重要且最快发生的细节变化往往体现在这些边缘地带。

对南极冰层的最新调查结果显示，南极某些地区的冰层在变厚，还有一些地区在变薄，在大陆的西部地区冰川快速消融的迹象非常明显。

早先的卫星数据表明，在最温暖的夏季月份即九月份测定的北极冰层范围以每十年11.2%的速度在递减；如果换作最寒冷的三月份则该数字降低为2.6%。

而对海冰厚度的调查则由潜艇承担，调查结果显示同上世纪六七十年代相比，现在北极浮冰的厚度已经减少了40%。

但很有意思的是，去年冬天肆虐于北冰洋地区的低温以及强风使北极的冰层厚度达到了接近“正常”的水平。

由此可见，要想对这种复杂的冰层状况进行建模真可谓是难上加难。

“在两极所能看到看到的冰层变化都无法进行很好的建模，北极的情况稍好一些，南极则是一塌糊涂，”Wingham教授解释说，“我们对北极冰层的变化形势预测能力不强，而对南极则几乎没有预测能力。如果想要了解两极的冰层正在发生什么变化，我们就必须继续发射更多的卫星。”

北极海冰范围（以至少15%的海面被冰覆盖为外沿）

CryoSat-2卫星本该在一年之前就能升空，但由于运载卫星的火箭并没有处于最佳的状态，无法将重达720公斤的卫星送至预定轨道。

在战略武器裁减条约相关条款的约束下，由SS18洲际弹道导弹改装而成的第聂伯火箭已用于民用。第聂伯火箭将携带CryoSat-2卫星由拜科努尔太空中心发射升空，火箭脱离的第一部分将落到土库曼斯坦境内，第二部分将落入印度洋。

  

1.第聂伯火箭是一枚改装过的核导弹，它将从导弹发射进发射升空

2.开始发射时将火箭底部的普通火药点燃

3.膨胀的气体由密封筒喷出抬升火箭，

4.喷射系统的底座以及悬挂装置将被丢在发射井中

5.只有当第聂伯火箭完全脱离发射井后，它的第一级发动机才开始点火

设在德国达姆施塔特的欧洲航天局地面指挥中心希望CryoSat-2卫星在脱离第聂伯火箭第三级后不久——即升空17分钟以后——就能同位于肯尼亚马林迪的追踪站取得联系。

如果由于某些特殊情况的发生而导致马林迪追踪站跟丢了卫星，欧洲航天局还有第二次的机会重新联系上卫星：设在南极的挪威巨魔追踪站将在卫星升空30分钟后对CryoSat-2进行接力跟踪。

Cryosat-2卫星只是欧洲航天局地球探测者计划的一部分，欧航局将发射7颗卫星用于科学研究，就当下最为迫切的环境问题获取一批观测数据。

这7颗卫星中的第一颗，即地球重力场和海洋环流探测卫星（Goce）已于去年的三月份发射升空；第二颗土壤湿度和海洋盐度观测卫星（Smos）也于去年十一月成功进入轨道运行。