气向卫星的外形和本领是什么

自从1960年4月发射第一颗气象卫星以来,美国的气象卫星已经发展了静止气象卫星和极轨气象卫星两个系列。其中,静止气象卫星系列为静止轨道环境业务卫星(GOES)卫星系列;极轨气象卫星系列包括诺阿(NOAA)卫星、国防气象卫星(DMSP)和国家极轨业务环境卫星系统(NPOESS)。GOES、NOAA和NPOESS三个卫星系列由美国国家海洋与大气管理局控管,DM-SP卫星系列由美国国防部控管。
一、静止气象卫星的现状与发展

1.现状
GOES卫星系列是美国唯一的地球同步轨道气象卫星系列。自1975年以来,GOES卫星系列经历了三代,共发射了12颗,目前在轨运行的有GOES-10、GOES-11和GOES-12,分别于1997年4月25日、2000年5月3日和2001年7月23日发射。GOES系列业务卫星采用双星运行体制,分别定点在西经75度和西经135度的赤道上空,覆盖范围为西经20度-东经165度,约占全球1/3的面积,每天24小时连续对西半球上空进行气象观测,还能收集和转发数据收集平台的气象观测数据,其主要用途是进行灾害性天气(如旋风、水灾、风暴、雷暴和飓风等)的短期警报以及雾、降水、雪覆盖和冰盖运动的监测。 美国现使用的是第三代静止气象卫星。卫星采用三轴稳定方式,星上垂直探测器和成像仪可同时独立进行探测。星上有4种主要载荷。
(1)成像仪用于探测目标区域内的辐射和反射能量,提供地球表面、海洋、云覆盖及暴风雪的可见光和红外图像。成像区域东西及南北方向均灵活可控,全圆盘图成像时间为30分钟,3000千米x3000千米区域成像需3分钟,1000千米X1000千米区域成像需40秒。
(2)垂直探测器是一台多通道的离散滤波辐射计,提供的数据不仅可以补充成像仪所获数据的不足,还可以通过精确的分析,反演出有关大气温度和湿度的垂直剖面图、云顶温度、臭氧分布,产生中、长期天气预报。此仪器既可以独立工作,也能与成像仪同时工作。
垂直探测器有19个通道,分辨率为8千米,其中通道1～7为长波,中心波长分别为14.71微米、14.37微米、14.06微米、13.64微米、13.37微米、12.66微米和12.02微米,主要探测大气和地表温度;通道8～12为中波,中心波长分别为11.03微米、9.71微米、7.43微米、7.02微米和6.51微米,主要探测地表温度、臭氧总量及水蒸气;通道13～18为短波,主要探测大气和地表温度;通道19为可见光,中心波长为0.70微米,主要探测云层。
3)空间环境监测器(SEM)用于向空间环境中心提供实时数据,该中心通过分析接收到的太阳和地球的信息,发布关于太阳耀斑、地磁暴等空间现象的警告及预报。这对军用和民用无线电通信、卫星通信及导航系统、电力网、地球物理学研究、航天飞机及空间站上的航天员都有重要意义。SEM由三部分构成:①一个能量粒子遥感器(EPS)包。EPS能准确测量各种能量粒子(如质子、电子和。粒子)的数量,这些测量数据是灾害预报的基础,因为能量粒子对卫星和航天员来说具有潜在的威胁,它们能破坏导航和通信系统。②两台磁力计。第一台磁力计能独立操作,测量地磁场的大小和方向,探测某航天器附近磁场的变化,提供对磁气圈造成影响的太阳风的警报,评估地磁活动的水平。第二台磁力计则作为备份,并为磁力计的数据通道提供更好的定标精度。③一台太阳X射线遥感器(XRS)。它实际上是一台X射线望远镜,能观测到的X射线的波长范围是0.05～0.3纳米和0.1～0.8纳米。能实时测量太阳耀斑的强度和持续时间,以预报潜在的地球物理反应(如电离层的变化,这种变化会干扰无线电通信和GPS信号)。
(4)太阳X射线成像仪(SⅪ)它实际上是一台小型望远镜,用于监测太阳的状况和活动,提供太阳耀斑的早期预报。目前,只有GOES-12卫星装有该仪器。每隔1分钟,SXI就会通过X射线拍摄太阳大气的照片,为空间天气预报提供必要的信息,以便确定太阳的活动是否会影响到空间和地面系统。这种早期预报是非常重要的,因为太阳的活动不仅影响航天飞机上航天员的安全,还影响军用及商用卫星通信。