Nowy projekt ESA zmierzy sygnały GNSS

W każdej chwili do Ziemi docierają niezliczone ilości mikrofal emitowanych przez nawigacyjne systemy satelitarne, takie jak GPS czy Galileo. Sygnały te odbijają się następnie od powierzchni globu i ulatują bezpowrotnie w przestrzeń kosmiczną. Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła właśnie nowy projekt, który wykorzysta je do badań środowiska naszej planety.

Nowatorska technologia, która posłuży do pomiarów sygnałów GNSS to PARIS (Passive Reflectometry and Interferometry System). Jej założenia zostały opracowane już w 1993 roku przez Brytyjskie Narodowe Centrum Oceanograficzne, Francuski Instytut Eksploracji Morza, Hiszpański Instytutu Oceanografii, Instytut Studiów Kosmicznych w Katalonii, a także niemiecki GeoForschungsZentrum i francuski Collecte Localisation Satellites. Technologia PARIS polega na zmierzeniu fazy i opóźnienia sygnału, który dotarł do anteny bezpośrednio z satelity GPS i porównaniu go do tego samego sygnału odbitego od powierzchni Ziemi, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie informacji o odległości do obiektu, od którego odbiły się mikrofale. Jest więc to w praktyce pasywna wersja altimetrów radarowych zainstalowanych na pokładzie takich satelitów, jak choćby ENVISAT. Urządzenia te wykonują obecnie pomiary z dokładnością do 2 cm. Projektowany system PARIS ma charakteryzować się dokładnością nie przekraczającą 5 cm. Jego zaletą nie będzie jednak precyzja, lecz możliwość mierzenia nawet do 20 punktów jednocześnie, podczas gdy istniejące satelity mierzą tylko jeden. Pozwoli to na obrazowanie obiektów w dużo krótszych odstępach czasu, co da z kolei możliwość badania szybkich zmian zachodzących w środowisku Ziemi. W praktyce, im więcej satelitów nawigacyjnych zostanie wyniesionych na orbitę, tym misja PARIS przyniesie lepsze pomiary.

Technologia PARIS wykorzystana będzie przede wszystkim w badaniach prądów oceanicznych, fal morskich, wiatrów, biomasy, grubości lodu oraz wilgotności gleby. System będzie także na bieżąco zbierać dane o opóźnieniu jonosferycznym sygnałów GNSS. Technologia ta jest obecnie testowana na pokładzie samolotu, na którym zamontowano antenę o długości 1,1 metra. Jako że pełną funkcjonalność tego typu pomiarów można osiągnąć wyłącznie w przestrzeni kosmicznej, docelowo planowane jest zainstalowanie 2,4-metrowej anteny na pokładzie projektowanego satelity. System ten nie będzie jednak zastępować dotychczas pracujących satelitarnych systemów radarowych, lecz będzie ich ważnym uzupełnieniem

Źródło: ESA