Welche Ozeansatelliten hat mein Land unabhängig entwickelt?

mein Land hat der Überwachung, Untersuchung und Erforschung der Meeresressourcen schon immer große Bedeutung beigemessen. Die Entwicklung der Meeresfernerkundungstechnologie meines Landes begann in den 1970er Jahren und es wurde ein langfristiger, unabhängiger Entwicklungsplan für Meeressatelliten formuliert. Am 15. Mai 2002 wurde der erste Satellit Ocean No. 1A (HY-1A) ins All geschossen. Damit wurde die Lücke im Ozeansatellitenfeld meines Landes geschlossen und eine neue Ära in der Entwicklung der Satellitenserie „Ocean No. 1“ eingeleitet.

Bisher hat mein Land eine Reihe von Meeresfarbsatelliten (nämlich die Satellitenserie „Ocean No. 1“), eine Reihe von Meeresdynamiksatelliten (einschließlich der Satellitenserie „Ocean No. 2“) und chinesisch-französischer Meeressatelliten sowie einen Meeresüberwachungs- und -beobachtungssatelliten (nämlich die Satellitenserie „Ocean No. 3“) gestartet.

Teil 1

Ozeanfarben-Satellitenserie

Bei der Ocean Color-Satellitenserie handelt es sich um Fernerkundungssatelliten, die Beobachtungen im sichtbaren Licht und infraroten Bildern durchführen. Dazu gehören hauptsächlich die gestarteten Satelliten der „Ocean One“-Serie, nämlich Ocean One A Satellite (HY-1A), Ocean One B Satellite (HY-1B), Ocean One C Satellite (HY-1C) und Ocean One D Satellite (HY-1D).

HY-1A wurde 2002 eingeführt. Es ist mit einem 10-Band-Aquarellscanner und einem 4-Band-Imager ausgestattet. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Umweltfaktoren wie die Farbe des Meerwassers (wie Chlorophyllkonzentration, Schwebstoffgehalt, lösliche organische Stoffe), die Wassertemperatur, Schadstoffe, die geringe Meerestiefe und die Unterwassertopographie zu erkennen. Der 2007 eingeführte HY-1B ist der Nachfolger des HY-1A und seine Nutzlast und Leistung sind im Wesentlichen dieselben wie die des HY-1A.

HY-1C wurde am 7. September 2018 erfolgreich gestartet und läutete damit eine neue Ära der koordinierten Entwicklung chinesischer Satelliten zur Erforschung natürlicher Ressourcen an Land und auf See ein. HY-1C ist mit fünf Hauptnutzlasten ausgestattet, darunter ein Ozeanfarb- und Temperaturscanner, ein Küstenzonen-Bildgeber, ein Ultraviolett-Bildgeber, ein integriertes Kalibrierungsspektrometer und ein automatisches Schiffsidentifikationssystem. Im Vergleich zu HY-1A und HY-1B wurden seine Beobachtungsgenauigkeit und Reichweite erheblich verbessert.

Bildunterschrift: Die Mündung des Gelben Flusses, fotografiert vom Satelliten HY-1C

Der HY-1D wurde am 11. Juni 2020 erfolgreich eingeführt und seine technische Leistung ist im Wesentlichen die gleiche wie die des HY-1C. Die Farberkennung im Ozean erfordert hohe Anforderungen und wird auch durch Sonneneruptionen, Meeresschaum und Wolkenschatten beeinflusst. HY-1D und HY-1C bilden Chinas erste Satellitenkonstellation für den Marinedienst und öffnen den Vorhang für Chinas maritime Satellitenvernetzung. Durch die morgendlichen und nachmittäglichen Vernetzungsbeobachtungen von HY-1C und HY-1D können die tägliche Beobachtungsfrequenz und die gewonnenen Beobachtungsdaten verdoppelt werden: Die morgens von Sonneneruptionen betroffenen Meeresgebiete können nachmittags vermieden werden; Die Beobachtungsmeeresbereiche sind morgens von Wolken bedeckt und die unbeobachteten Bereiche haben am Nachmittag die Möglichkeit, ausgeglichen zu werden. Dieser Schritt kann die Möglichkeiten zur effektiven Beobachtung der globalen Meeresfarbe, der Küstenressourcen und der ökologischen Umwelt erheblich verbessern und Anwendungen in der Meteorologie, Landwirtschaft, Wasserwirtschaft, im Transportwesen und anderen Branchen unterstützen. Dies zeigt, dass China eine führende Rolle auf dem Gebiet der Fernerkundung der Meeresfarben auf internationaler Ebene übernommen hat.

Seit dem Start von HY-1A am 15. Mai 2002 hat mein Land im Bereich der Ozeansatelliten erfolgreich eine Familie chinesischer Ozeanfarbbeobachtungssatelliten mit dem Namen „Ocean No. 1“ gebaut. Die Satelliten der „Ocean No. 1“-Serie haben sich von experimentellen Anwendungen zu operativen Diensten entwickelt und spielen eine wichtige Rolle bei der Überwachung von Naturkatastrophen, der Rohstofferkundung, Expeditionen in die Antarktis und Arktis, dem Aufbau einer ökologischen Zivilisation und der Schaffung einer starken Seefahrernation. Am Beispiel von HY-1C hat dieser Satellit herausragende Beiträge zur Überwachung der Thunfischfanggründe Papua-Neuguineas, der im Gelben Meer und im Ostchinesischen Meer vorkommenden Enteromorpha, des gefrorenen Eises und Meereises des Hoh-Xil-Salzsees, der Roten Fluten, der Ölverschmutzungen und der Landgewinnung geleistet.

Abbildungshinweis: Thunfisch-Wahrscheinlichkeitskarte für Papua-Neuguinea, erstellt mit HY-1C, HY-2B, EOS/MODIS und anderen Satellitendaten

Bildunterschrift: Der Satellit HY-1C überwacht kontinuierlich das Meereis im Bohai-Meer (aufgenommen am 9. Januar 2019)

Bildunterschrift: HY-1C-Satellitendaten, Notfall-Fernerkundungskarte zur Ölverschmutzung in Sanya (kontinuierliche Fernerkundungsüberwachung von Ölverschmutzungen durch Schiffe in der Nähe von Sanya bietet zusätzliche Entscheidungshilfe für eine schnelle Reaktion auf Ölverschmutzungen vor der Küste, Notfallbehandlungen sowie den Schutz und die Wiederherstellung der Meeresökologie)

Teil 2

Satellitenserie zur Ozeandynamik und Umwelt

Die Satellitenserie zur dynamischen Meeresumwelt umfasst die Satellitenserie „Ocean No. 2“ und die chinesisch-französischen Ozeansatelliten. Die Nutzlasten der „Ocean No. 2“-Serie umfassen Mikrowellen-Scatterometer, Radarhöhenmesser und Mikrowellenradiometer usw., integrieren aktive und passive Mikrowellen-Fernsensoren und verfügen über hochpräzise Möglichkeiten zur Umlaufbahnmessung und -bestimmung sowie über ganztägige, wetterunabhängige und globale Erfassungsmöglichkeiten. Außerdem werden Informationen über die dynamische Meeresumgebung gewonnen, darunter Windfelder, Meeresoberflächenhöhen, Wellenhöhen, Meeresschwerefelder, Meeresströmungen, Meeresoberflächentemperaturen usw., einschließlich der Küstengewässer Chinas und der Welt, wodurch die Fähigkeiten meines Landes in den Bereichen Meeresüberwachung, Wahrung der Seerechte und Meeresforschung erheblich verbessert werden.

Der Chinesisch-Französische Ozeansatellit (CFOSAT) wurde am 29. Oktober 2018 erfolgreich vom Jiuquan Satellite Launch Center in China mit einer Trägerrakete vom Typ Langer Marsch 2C gestartet. Als erster von China und Frankreich gemeinsam entwickelter Satellit ist CFOSAT der erste weltweit, der eine großflächige, hochpräzise synchrone gemeinsame Beobachtung von Wind und Wellen auf der Meeresoberfläche ermöglicht. CFOSAT erfasst globale Wellenspektren an der Meeresoberfläche, Windfelder an der Meeresoberfläche sowie Informationen zum arktischen und antarktischen Meereis, um das Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Ozean und Luft zu fördern, Winde und Wellen an der Meeresoberfläche vorherzusagen und die Meeresbedingungen zu überwachen. Darüber hinaus kann es eine Rolle bei der Modellierung der Atmosphäre-Ozean-Grenzfläche, der Analyse der Auswirkungen von Meereswellen an der Atmosphäre-Ozean-Grenzfläche, der Meereis- und Polarforschung sowie dem Klimawandel spielen. CFOSAT wird die Möglichkeiten Chinas und Frankreichs zur Fernerkundung der Ozeane verbessern und den Grundstein für eine Zusammenarbeit in der angewandten Forschung und der Erforschung des globalen Klimawandels zwischen beiden Seiten legen. Es ist von großer Bedeutung und hat weitreichende Auswirkungen.

Seit seinem erfolgreichen Start im August 2011 hat HY-2A eine große Menge an Fernerkundungsdaten zur globalen Meeresdynamik erfasst und Datenprodukte an Dutzende von Benutzern in den Bereichen Ozeanographie, Meteorologie, Katastrophenvorsorge, Katastrophenminderung, Landwirtschaft und wissenschaftliche Forschung im ganzen Land verteilt. Darüber hinaus hat das Unternehmen Produktdienstleistungen für Europa und andere Länder erbracht und kommerzielle Geschäftstätigkeiten durchgeführt.

HY-2B wurde im Oktober 2018 gestartet. Es handelt sich um den zweiten Satellit meines Landes zur Erforschung dynamischer Meeresumweltbedingungen und zugleich um einen Satellit für die Meereswirtschaft im Rahmen der zivilen Weltrauminfrastrukturplanung meines Landes. HY-2B verfügt über zusätzliche Nutzlasten wie ein Korrekturradiometer, ein Datenerfassungssystem und ein automatisches Schiffsidentifikationssystem und ist mit hochpräzisen Fähigkeiten zur Umlaufbahnmessung und -bestimmung sowie einer ganztägigen, weltweiten Ozeanerkennung bei jedem Wetter ausgestattet.

Bildunterschrift: Verteilung der globalen Windfelder an der Meeresoberfläche am 1. März 2018, beobachtet durch Mikrowellenstrahlung von HY-2B (Datenquelle: HY-2B-Daten, veröffentlicht vom National Satellite Ocean Application Center. In der Abbildung sind Taifune zu sehen, die sich in Ostjapan und im nördlichen Pazifik bilden).

HY-2C ist ein Satellit für dynamische Meeresumgebungen, der in einer geneigten Umlaufbahn (nicht sonnensynchrone Umlaufbahn) operiert. Der Start erfolgte im September 2020. Zu seiner Nutzlast gehören ein Radarhöhenmesser, ein Mikrowellen-Scatterometer, ein korrigiertes Mikrowellenradiometer, ein Satelliten-Doppler-Orbitbestimmungs- und -positionierungssystem (DORIS), ein Zweifrequenz-GPS, ein Datenerfassungssystem, ein automatisches Schiffsidentifikationssystem usw. Es kann Daten zum Windfeld an der Meeresoberfläche, zur Höhe, zur Anomalie der Meeresoberflächenhöhe und zur effektiven Wellenhöhe liefern und seine Lebensdauer im Orbit wird auf fünf Jahre erhöht. Der HY-2D wurde im Mai 2021 erfolgreich auf den Markt gebracht und seine technische Leistung entspricht der des HY-2C.

HY-2B, HY-2C und HY-2D bilden ein Netzwerk aus einer polaren Umlaufbahn und zwei geneigten Umlaufbahnen und bilden die erste Satellitenkonstellation meines Landes zur Überwachung der dynamischen Meeresumwelt. Zusammen bilden sie das Netzwerk meines Landes zur Überwachung der dynamischen Meeresumwelt.

Teil 3

Satellitenserie zur Ozeanüberwachung

Zur Serie der Meeresüberwachungssatelliten gehört auch die Satellitenserie „Ocean No. 3“, die die technische Grundlage des derzeit im Orbit befindlichen Satelliten Gaofen-3 (GF-3) übernimmt. Seine Hauptnutzlast ist ein multipolarisiertes, multimodales Synthetic Aperture Radar (SAR). Es gewinnt Informationen über die Meeresoberfläche, indem es aktiv Mikrowellenstrahlen in Richtung der Meeresoberfläche aussendet und dann die von der Meeresoberfläche zurückgestreuten Echos empfängt. Es verbessert die schnelle Reaktionsfähigkeit und erweitert den Bodenbeobachtungsbereich durch Links- und Rechtslagemanöver. Darüber hinaus erfasst es mithilfe der Synthetic Aperture-Technologie und der Pulskompressionstechnologie hochauflösende (1 Meter) zweidimensionale Bilder der Meeres- und Landoberfläche.

Der Satellit Gaofen-3 wurde am 10. August 2016 gestartet. Das an Bord befindliche SAR verfügt über zwölf Bildgebungsmodi, die sowohl für die Bodenerkundung als auch für die Meeresbeobachtung eingesetzt werden können, wodurch der Effekt „ein Satellit mit mehreren Verwendungsmöglichkeiten“ erreicht wird. Die Auflösung des Satelliten beträgt einen Meter, sodass Autos auf dem Boden, Schiffe auf dem Meer und innere Wellen im Ozean deutlich zu erkennen sind. Die räumliche Auflösung von GF-3 reicht von 1 Meter bis 500 Meter und die Breite reicht von 10 Kilometer bis 650 Kilometer. Es kann die Erde jederzeit abbilden, unabhängig von Tag oder Nacht, klarem Himmel oder Gewitter und bewölktem Wetter. Diese Funktion eignet sich besonders zur Katastrophenvorsorge und -minderung.

Die Satelliten der „Ocean No. 3“-Serie operieren in einer gemeinsamen Umlaufbahn und können Inseln, Küstengebiete und Offshore-Ziele rund um die Uhr und bei jedem Wetter überwachen. Außerdem können sie Informationen über Meereswellenfelder, Windfelder, Sturmflut-Überschwemmungsgebiete, interne Wellen, Meereis, Ölverschmutzungen usw. gewinnen und so eine Vielzahl von Anforderungen erfüllen, beispielsweise die Überwachung von Meereszielen und Landressourcen.

Bildunterschrift: Von GF-3 SAR erfasste interne Ozeanwellen

Derzeit bilden diese von China unabhängig entwickelten Ozeansatelliten ein wissenschaftliches Beobachtungsnetzwerk und sind für unser Land zu einer „Waffe“ bei der Erforschung des geheimnisvollen „Blauen“ geworden. Sie dienen der Spitzenforschung in der Tiefsee, der Klimavorhersage, der Vorhersage der Meeresumwelt usw. und machen unser Land zu einem der international führenden Länder auf dem Gebiet der Ozeanbeobachtung. Warten wir ab und sehen wir die Sterne und das Meer!

Hinweis: Der Inhalt dieses Artikels ist ein Auszug aus dem Buch „Exploring the Sea – The Secrets of Ocean Observation“, zusammengestellt vom State Key Laboratory of Tropical Marine Environment (South China Sea Institute of Oceanology, Chinesische Akademie der Wissenschaften).

Produziert von: China Science Expo

Autor: Chu Xiaoqing, Institut für Ozeanographie des Südchinesischen Meeres, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Der Artikel gibt nur die Ansichten des Autors wieder und repräsentiert nicht die Position der China Science Expo

Dieser Artikel wurde zuerst in der China Science Expo (kepubolan) veröffentlicht.

Bitte geben Sie beim Nachdruck die Quelle des öffentlichen Kontos an

Bitte geben Sie die Quelle des Nachdrucks an. Der Nachdruck ohne Genehmigung ist verboten.

Für Fragen zur Nachdruckgenehmigung, Zusammenarbeit und Einreichung wenden Sie sich bitte an [email protected]