В рамках нового проекта недавно было проведено исследование метода точного измерения топографии поверхности океана (OST) с помощью ГНСС. Проект был основан на идее, представленной Институтом космических исследований Каталонии (IEEC) в рамках Инновационной платформы открытого космоса.
OST - это изучение высоты поверхности океана, то есть формы, которую имел бы океан, если бы все его течения и приливы были в состоянии покоя. OST важна для различных научных и общественных приложений, таких как прогнозирование течений, исследование климата, маршрутизация судов, прокладка кабелей и отслеживание мусора. Другие области применения включают управление рыболовством, навигацию и морские операции.
Космическое наблюдение Земли является основным средством мониторинга постоянно меняющейся формы морской поверхности. На протяжении десятилетий американская космическая администрация (НАСА) использует специально разработанные радарные высотомеры для проведения таких измерений, в частности, в рамках миссий TOPEX/Poseidon, Jason-1 и Jason-2.
Подход на основе ГНСС, используемый в проекте ЕКА, предполагает оценку спутниковых навигационных сигналов, отраженных от поверхности океана под очень малыми углами. При таких углах падения локализованные океанские волны и неровности поверхности оказывают очень слабое влияние на процесс отражения; морская поверхность, по сути, действует как очень гладкое зеркало. В таких условиях можно добиться очень точного измерения высоты поверхности с точностью до нескольких сантиметров.
Партнеры проекта, в число которых вошли IEEC, imedea, SOCIB и DLR, специально разработали новый приемник ГНСС и собирали отраженные сигналы ГНСС вокруг Балеарских островов в западной части Средиземного моря. Затем команда обработала сигналы для оптимизированных измерений формы морской поверхности.
Как утверждают в ЕКА, полученные результаты оказались очень полезными и подготовили почву для нового проекта под названием PRETTY (Пассивная рефлектометрия и дозиметрия), в рамках которого будут использоваться сигналы ГНСС, как прямые, так и отраженные от поверхности океана, для наблюдения за различиями в высоте ледяной и водной поверхностей. Проект должен быть запущен в конце 2022 года.
Другой аналогичный проект, финансируемый ЕКА, - HydroGNSS. Партнеры под руководством Surrey Satellite Technology Ltd (SSTL) будут использовать рефлектометрию ГНСС для проведения измерений ключевых гидрологических климатических переменных, включая влажность почвы, состояние замерзания-оттаивания вечной мерзлоты, затопления и водно-болотных угодий, а также надземной биомассы. HydroGNSS является частью более крупной серии миссий ЕКА, направленных на демонстрацию возможностей малых спутников по предоставлению дополнительных научных результатов, либо за счет миниатюризации существующих технологий, либо за счет использования новых методов зондирования.
