云探测卫星

美国的云卫星（CloudSat）是美国宇航局地球系统科学探路者（ESSP）计划的一部分，它是一项多卫星、多敏感器实验，这是美国为了测量用现有卫星测量系统无法获得的那些云特性而设计的。它使用一部先进的雷达来观测云层的垂直构造。2004年这颗卫星是和NASA与法国国家空间研究中心合作的CALIPSO（云雾激光雷达和红外线引导卫星观测）卫星一箭双星发射。

名称：云探测卫星

制造商：巴尔航天公司

发射日期：2006年4月28日

发射地点：加利福尼亚州,范登堡

轨道：705公里(438英里),轨道倾角98.2°,太阳同步轨道

有效载荷：云剖面雷达(CPR)。

结构尺寸：2.5米×2米×2.3米

1、科学任务

云探测卫星

云卫星的科学任务：

1、对全球大气循环模型中的云和云行程的表示法进行定量评价，从而提高天气预报和气候预测的准确性；

2、对云液体水和冰的垂直分布与云的辐射热之间的关系进行定量评价；

3、对从其它研究和业务气象卫星上得到的云和气溶胶信息进行确认；

4、通过调查气溶胶对云形成和云行程的影响，提高人们对气溶胶对云的间接影响的认识。

2、结构特点

云探测卫星

云卫星是基于巴尔航天公司的R$2000卫星平台设计制造的，这个卫星平台在NASA的QuikSat和ICEsat任务中都曾经使用过。这颗卫星装有两架太阳能电池帆板，能够提供570瓦电力。卫星的姿态控制和机动由肼燃料助推器完成。

云卫星是一个国际合作项目，其合作成员包括美国喷气推进实验室、美国鲍尔航空航天公司、加拿大空间局、美国空军以及美国能源部。美国喷气推进实验室负责对这项任务及仪器的研制工作进行管理，并负责开发了卫星上的94吉赫兹云剖面雷达设备；鲍尔航空航天公司负责研制三台科学仪器和通信设备；加拿大空间中心负责研制关键的雷达部件；美国空军负责管理地面站；而美国能源部则负责对上述科学仪器采集的数据进行验证。

这颗卫星的设计寿命为22个月。

3、测量目标

云探测卫星

云卫星的测量目标为：

1、绘制云的垂直结构的纵断面图：这种垂直结构对于人们了解许多云特性以及确定云对局部环境和大环境的影响程度都是非常重要的；

2、测量云中液体水和冰水含量的分布：这些都是用云行程模型和全球模型预测的值，它们可以用来确定云的其它所有特性，包括降雨量和云的光学特性；

3、测量云光学特性的分布：当与水、冰含量信息相结合时，这些测量值可以对关键的云行程参数化进行检验，并使得人们能够估算出通过大气柱的能量分布和辐射加热速率。

4、编队飞行

云卫星上装有一台毫米波雷达、一台光学成像器和一台近红外分光计。它将与装载一台反向散射激光雷达的PICASSO—CENA卫星进行密集编队飞行，而这两颗卫星又将以略微分散的队形跟随EOS-PM卫星飞行。将这三颗卫星获得的数据相结合，便可形成一个丰富的信息源。这对于评估云在天气和气候中的作用是非常有用的。

5、有效载荷

云探测卫星拍摄的照片

云卫星的主要有效载荷由一台94GHz云分布测量雷达(CPR)和一台近红外分布测量氧A波段分光计／可见光成像仪(PABSI)组成。

1、云分布测量雷达

该仪器由美国宇航局喷气推进实验室和加拿大空间局共同研制，其标称可探测反射率因子约为一29dBZ，动态范围为70dB，定标精度为1．5dB，波束覆盖范围(footprint)为1．4km，垂直分辨率为500m，穿轨分辨率为1．5km，沿轨分辨率为3．5km，能探测几乎所有在辐射和水文方面有意义的云。

2、分布测量氧A波段分光计与可见光成像仪

该议器不仅能测量761．61nm和772．20nm之间氧A波段旋光谱的大气辐射，而且还能记录波长为747．5nm和761．5nm的窄带图像。其中，高分辨率光谱仪将通过对氧A波段进行高光谱分辨率(0．5cm-1)测量来确定薄云及气溶胶的光学深度和高度。可见光成像仪则将使得研究人员能够辨别与云及气溶胶分布相对应的中规模天气系统。整台PABSI的信／噪比为100：1。

6、轨道与卫星寿命

云卫星将位于高度为705km的太阳同步轨道上，卫星设计寿命为2年。其通信将通过一个s波段的收发器完成。卫星的最大重量将不超过700kg，卫星分系统和有效载荷所需的最大功率为ll70w。