北斗三号: 走出自主创新的中国道路

正北斗三号全球卫星导航系统由地球中圆轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和地球静止轨道卫星三种不同轨道的卫星组成,包括24颗地球中圆轨道卫星,3颗倾斜地球同步轨道卫星和3颗地球静止轨道卫星。相对于灵动活泼的地球中圆轨道卫星、飘逸优雅的倾斜地球同步轨道卫星,此次发射的地球静止轨道卫星,被抓总研制单位中国航天科技集团有限公司五院北斗人亲切地称为"吉星"。因为在"吉星"家族中排行老三,大家也亲切称呼第55颗北斗导航卫星为"嚞(音zhé)星"。这些北斗"吉星"高高地驻守在距离地球36000     

紧盯地球的“眼睛”

<正>成群的小卫星将提供地球大片实时图像——想象一下,通过谷歌地图或其他在线地图工具来放大几小时或几天前通过高分辨率卫星拍摄的地球图像——即一颗小型成像卫星捕捉到的地球上的任何变化,从农作物、森林、野生动物到城市扩张和自然灾害——这一切都将被定格在精确的时间范围之内。借助成群的小型成像卫星,位于加州旧金山的行星实验室公司计划发射28颗微卫星,每颗卫星大小如同一个烤面包机,重量约为5公斤,能够提     

GPS,OBP和GRACE估计地球动力学扁率变化及其地球物理激发

行星地球是一个旋转的扁椭球体,其动力学扁率(即J2)变化主要由地球系统物质流动和各圈层相互作用引起.目前国际上地球动力学扁率测定主要用卫星激光测距(SLR)资料得到,然而SLR地面观测台站少,南北半球分布不均,且不是连续观测,以及受动力学模型和常数等影响.尽管新一代重力卫星(GRACE)观测大大提高了地球重力场球谐系数低阶项一两个数量级,但对二阶项C20不敏感.本文利用全球连续GPS观测得到的地表负荷位移估计地球动力学扁率J2,并联合GPS与海底气压(OBP)以及OBP和GRACE资料分别估计地球动力学扁率J2,比较和分析地球动力学扁率多尺度变化特征及其机理.结果发现GPS单独估计结果振幅偏小,GPS+OBP,GPS+OBP+GRACE和GRACE估计J2周年变化与SLR结果非常接近.而J2半周年变化,GRACE估计相对较差,主要由于GRACE资料处理没有很好扣除约161天的S2潮汐影响.另外,GPS+OBP和GPS+OBP+GRACE估计J2季节内和年季变化与SLR结果较一致,而GRACE和GPS单独估计结果与SLR结果偏差较大.并进一步利用地球物理模型资料研究对J2变化的贡献,结果表明,地球动力学扁率J2季节性、季节内和年季变化主要由大气、海洋和陆地水地表流体质量重新分布和迁移激发.     

最壮观的地球卫星图片

不久前，美国航空航天局（NASA）网站栏目——一个专门收集由卫星及航天器拍摄的各类地球图片——”地球天文台”（Earth Observatory）评选出一组过去几年曾在该栏目发布过的优秀地球卫星图片（20幅）。并附有详细的说明在其栏目中公布。本刊选摘了其中的大部分图片，以飨读者。     

源源电流天上来--太阳能发电卫星

在本世纪上半叶的某个午夜里,当人们仰望星空时,将会惊讶地发现有一簇“星星”格外明亮,原来,这个无名“星座”是由多颗太阳能发电卫星所组成的。 将太阳能发电站建在人造同步地球卫星上,就叫太阳能发电卫星或称宇宙发电站。这种卫星始终处在地球的某一固定地点的上空,并保持一定的高度,以便于地面接收它所供能量。电站可利用光电转换     

在地球上能遥看到地球之光吗?

我们在地球上可以遥看太阳和恒星的光芒,也可以遥看由无数恒星所组成的称为银河的银河系的光芒,还可以遥看到那些本身并不发光但却能反射太阳光的行星和卫星的光芒。在地球上能看到反射太阳光的最亮的天体当然要数我们地球的卫星月亮了,因为它距离我们最近,从亮度来讲,其次要数金星,再其次是火星、水星、木星和土星等。     

不同时期地球低阶重力场系数J2变化的特性分析

基于1984年1月至2010年12月共27年的Lageos1和1992年10月至2010年12月共18年的Lageos2激光卫星最新观测数据,应用高精度的卫星观测拟合卫星统计动力学轨道方法反演地球低阶重力场系数2J的变化,分析其不同时期的季节和长期变化特性.结果表明2J变化包含明显的周年、半周年和长期变化信号.通过采用不同数据段拟合得到的2J变化周年和半周年振幅和相位结果较稳定,利用全部数据段得到的2J周年振幅以及相位分别为2.51010,127°,半周年振幅和相位分别为0.941010,213°.对于长期变化,全部数据段拟合得到的长期变化为2.21011a1,然而不同数据段得到的结果因为受到几年尺度的异常变化影响会有所不同,例如"1998异常".最新的数据分析表明2007~2010年期间又可能有明显的异常变化,虽然对应这一变化的地球物理解释目前尚不清楚,但从实测角度监测地球"胖瘦"提供观测约束具有重要意义.     

新炎星车将配巨型隔热板

美国宇航局Terra卫星绘制了一张令人吃惊的新地球地图,展示了地球上几乎每一个地区的高程。据悉,这张名为“全球数字高程模型”的地图是利用Terra卫星上一架日本照相机拍摄的近130万张图片绘制的,由2．3万个拼贴组成的巨型网格构成,每一个高程点之间相隔约30m。     

中、比、法三国超导重力仪潮汐观测资料综合对比分析与研究

综合分析了中国武汉、比利时布鲁赛尔和法国斯特拉斯堡３台超导重力仪近２７ａ的长 列观测数据,获得了不同台站观测资料的重量因素,精密测定了地球潮汐常数。文章对用不同引潮位展开、考虑加权滤波、做气压改正、删除错误数据以及规定数据段均方差上限等问题进行了讨论。利用全球海潮模型对分析结果进行了负荷改正,研究了观测残差和气压变化间的相关性,在时间和频率域内测定了大气重力导纳值,并研究了导致与标准地球潮汐模型间     

太阳诱导地球大气奇特“呼吸”

卫星观测最新资料显示,地球大气会有节奏地扩张和收缩,9天为一个周期。美国科学家近日表示,地球大气的这种奇特"呼吸"与太阳磁场的变化规律一致,而太阳磁场变化的周期为27天。从配图上可以     

青年地球科学家学术沙龙

<正> 第一届青年地球科学家学术沙龙于2003年8月30～31日在北京召开。这次会议由国家自然科学基金委员会地球科学部主办,同时作为“国家杰出青年科学基金”实施10周年系列纪念活动的卫星会议之     

美国航空航天局公布地球“肖像”

美国航空航天局(NASA)不久前公布了一批由卫星图片合成的地球照片,我们所居住的蓝色星球上的每一寸土地都被摄入其中,堪称迄今最完整详尽的地球"肖像"。英国《每日邮报》报道称,     

前沿

<正>我国或在2020年建成全球导航定位系统2020年中国将推出自己的全球导航定位系统,这套系统被命名为"北斗"。"北斗"系统正在部署区域导航并组网测试,在轨运行的卫星,数量在20颗左右。按照计划,到2020年,"北斗"系统将建成由5颗地球静止轨道卫星和30颗非地球静止轨道     

太空侦察兵——空间探测器

<正>宇宙空间很奇妙。空间探测器是人类宇宙空间探索的侦察兵和先行者。如果想对地球进行天文观测,天文卫星就可以将地球看得清清楚楚、明明白白。但是天文卫星只能围绕地球运行,虽观测地球还是胜任的,但要观测其他星     

地球同步轨道卫星的发射

地球同步轨道卫星的发射很困难,技术很复杂。但如果一个国家的卫星发射场建在地球的赤道上,那这种卫星的发射就简单多了,在赤道上由西向东发射,达到要求的轨道高度,在适当的位置定点,问题就解决了。可惜的是,许多发射卫星的国家不在赤道上,也不可能在赤道上建立卫星发射场。这样给卫星的发射带来了许多的困难,要经过几次的轨道变换才能成功。现在我们结合下面的图来看看地球静止轨道卫星是如何发射的。     

小小卫星满天飞

将出现“全球星” 受美国空军委托,麻省理工学院的林肯研究所提出了“军用卫星通信”(MILSATCOM)的方案。它由几颗重126千克的小卫星组成星群,采用周期分别为6小时和24小时的闪电型卫星轨道和倾斜地球同步轨     

轨道变化导致卫星读数的差异

物理学家弗兰克人韦恩兹（FedJ·Iha）及同事从有关卫星记录的地球气温中发现了差错--这一发现将有助于解决长期以来在气象研究中一个最令人头痛的议题。他们在加利福尼亚用遥控测向系统进行了研究后声言："卫星的这种误差人为地降低了大气温度的读数，从而掩盖了全球变暖的迹像"。产生误差的原因是卫星轨道的变化。这一新的研究成果有可能解决人们一直困惑不解的难题：为什么卫星测量的温度数据与地球表面的测费数据有差异？从1979年至1995年，卫星记录暗示在较低的大气层内温度每10年下降005℃；而地球表面的测场数据却按每］0年上升0．…     

失控航天器坠地并不可怕

目前,地球人不仅受到小行星撞击地球的威胁,还受到失控航天器坠入地球的威胁。2011年,在轨退役的美国“高层大气研究卫星”和德国“伦琴”天文卫星先后坠入地球大气层;2012年1月15日．因故障而停留在地球轨道的俄罗斯“火卫一．土壤”探测器坠入太平洋智利海岸附近。     

监测地球生态环境的“地神号”空间卫星

１９９９年１２月１８日升空的“地神号”新型卫星正在地球上空７０５公里的空间轨道上运行，对地球广阔区域进行密切监测。从影响气候的云层、植被到阳光和气温乃至森林火灾和冰层覆盖情况都在它的视野之内，美国航空航天局（ＮＡＳＡ）的卫星观测计划将引导科学家密切关注地球，以期更好地预测其未来的诸多变化趋势──这一重大责任要求卫星具有前所未有的观察能力，人类活动正在加剧全球变化速度并且在一定程度上已经达到地质力量波及的影响范围。 我们需要长期进行全球多种测量以便利用这些准确信息组合成计算机模拟图像，进而使我们有…     

卫星转发器的时延变化

使用转发式测距观测数据对地球静止轨道(Geostationary orbit,GEO)卫星进行精密定轨时,通常认为卫星转发器时延变化很小,可作为常数和卫星轨道一并求解.事实上这个假定有一定误差,影响了GEO卫星定轨精度.为了研究转发器时延对GEO卫星精密定轨精度的影响,本文对站间单差消除卫星转发器时延与非差常数解算转发器时延两种定轨方案进行了对比.结果发现,转发器时延变化对轨道的影响约为1~2 m.在此基础上,固定差分方法解算的轨道及相关参数,使用非差法反演瞬时转发器时延,结果表明转发器时延变化有明显的周日效应.转发器时延变化规律的发现,为建立GEO卫星定轨精确模型、进一步提高GEO卫星精密定轨以及轨道预报精度具有重要价值.