歐洲遙感衛星（，縮寫：ERS）是由歐洲空間局研製、發射和運營的地球觀測衛星，也是歐洲空間局的第一個地球觀測衛星任務，由 ERS1 遙感衛星和 ERS2 遙感衛星組成。其中，ERS1 運行於 1991 年 7 月 17 日至 2000 年 3 月 10 日，而 ERS2 運行於 1995 年 4 月 21 日至 2011 年 9 月 5 日。兩顆衛星執行在基本相同的軌道上，高度約 782785 千米。ERS 任務的總體目標是提供陸地和海洋表面的環境監測，這些監測資料亦用於對海洋、極冰、陸地生態、地質、森林、波浪、水深、大氣物理及氣象學等方面的研究。 ERS1 裝置 ERS1 的總載荷重 8882 千克，搭載有 AMI、RA1、ATSR1、 LRR、PRARE 等裝置： 有源微波儀器（，縮寫：AMI） RA1 型雷達測高計（，縮寫：RA） ATSR1 型沿軌掃描輻射計（，縮寫：ASTR） 微波探測儀（，縮寫：MS） 精密測距測速儀（，縮寫：PRARE） 雷射逆向反射器（，縮寫：LRR） 有源微波儀器 有源微波儀器 AMI 是由法國馬特拉馬可尼太空公司製造的雷達裝置，其內部裝配有兩個相互獨立的雷達：一個是在執行影像模式和波模式下運作的合成孔徑雷達（SAR），另一個是用在風模式下運作散射計（WSC）。在影像模式下，SAR 透過發射經相位調製的脈衝，再透過匹配濾波器壓縮回波來實現高解析度的成像。在波模式下，AMI 量測的則是因海水錶面波引起的雷達反射率的變化，並將測得的雷達影像轉換為光譜，從而提供與海洋波浪系統有關的長度與方向資訊。在風模式下，散射計使用三個獨立的側視天線來測量海面的風速和風向。值得注意的是，波模式可以與風模式並行運作，但影像模式不能。 雷達測高計 雷達測高計 RA1 由反射器、波導饋源、三腳架及支撐結構、喇叭饋電及波導組成的脈衝雷達，工作在頻率為 1218GHz 的 Ku 波段，方向指向天底，執行模式分為海洋模式和冰模式。透過 RA1 的測量結果，可以確定出如下內容： 海水面的精確高程（海面地形），可用於對洋流、潮汐和全球大地水準面的研究 較大的波高 海面風速 包括表面地形、冰型別、海 冰邊界等與冰有關的引數 任務 ERS1 的執行任務可劃分為如下任務階段： 編號 任務 起始時間（UTC） 終止時間（UTC） 重複週期 天 A 除錯階段 1991 年 7 月 25 日 1991 年 12 月 10 日 3 B 第一次測冰任務 1991 年 12 月 28 日 1992 年 3 月 30 日 3 R 側傾實驗 1992 年 4 月 4 日 1992 年 4 月 13 日 35 C 第一次多學科任務 1992 年 4 月 14 日 1993 年 12 月 20 日 35 D 第二次測冰任務 1993 年 12 月 23 日 1994 年 4 月 10 日 3 E 第一次大地測量任務 1994 年 4 月 10 日 1994 年 9 月 26 日 168 F 第二次大地測量任務 1994 年 9 月 28 日 1995 年 3 月 21 日 168 G 第二次多學科任務、串聯飛行任務 1995 年 3 月 21 日 1996 年 6 月 5 日 35 不同任務週期的軌道引數如下： 階段編號 任務型別 重複週期 天 偏心率 傾角 升交點經度 半長軸 m 交點週期 s 平近點角 近地點輻角 s 每重複週期繞地圈數 總繞地圈數 參考文獻 A 除錯 3 0001165 985162 2234279 715313810 6027906977 2701334 90 43 1359 B 測冰 3 0001165 985162 243600 715313810 6027906977 2701334 90 43 1359 D 測冰 3 0001165 985162 727302 715313810 6027906977 2701334 90 43 1547 C 多學科 35 0001165 985429 2430078 715949565 6035928143 2701334 90 501 8849 R 側傾 35 0001165 985429 978581 715949565 6035928143 2701334 90 501 166 G 串聯 35 0001165 985421 2020497 715949596 6035928144 2701334 90 501 1784 E 測高 168 0001165 984913 727342 714719068 6020406470 2701334 90 2411 2444 F 測高 168 0001165 984913 2997687 714719068 6020406470 2701334 90 2411 2501 側傾模式任務 ERS1 的衛星主體在進入側傾模式時，繞切向旋轉了 95 度，使合成孔徑雷達以 35 的入射角進行成像。在側傾模式中，姿態控制系統的效能與航偏模式（，縮寫：YSM）差異並不顯著，兩個模式下的角速度、諧波誤差和隨機誤差均相同，僅靜態誤差有最大約 005 度的細微差異。在滾動過程中，衛星處於精細指向模式（，縮寫：FPM），該模式下航偏角為零，且姿態的參考線是沿垂線方向而非法線方向。 這一操作模式在使用上受到一些限制，因此只能進行一些有限的實驗活動，這些限制包括： 只能應用在北緯 35 度至北緯 70 度之間的區域 由於以垂線而非法線為參考，雷達測高計的效能會略微下降 無法使用只在航偏模式下執行的風散射計 大地測量任務 ERS1 在 1994 年 4 月 10 日至 1995 年 3 月 21 日執行大地測量任務，分兩個階段（E 與 F）完成。在執行該任務期間，衛星以 168 天的重複週期繞地執行。F 階段相較於 E 階段，軌道平移了 8 千米，以獲得更密集的格網資料。該任務的首要目標是為使用者提供全球性的、連續的 RA 測高資料，因而 ERS1 所執行的大地測量任務基本上也可被當作是雷達測高任務。該任務的次要目標則是對海洋和冰區實現至少一次的完全覆蓋，但這需要執行兩個迴圈週期才有可能進行。在執行大地測量任務期間，合成孔徑雷達與散射計在名義上繼續運作，但在出現意外時則會優先考慮測高計的恢復。 結局 2000 年 3 月 10 日，ERS1 的姿態控制系統因陀螺儀故障而失效，其任務正式宣告結束。 ERS2 1989 年，歐洲空間局決定發射一顆新的 ERS 衛星，以在 ERS1 結束壽命後接替 ERS 任務。ERS2 的結構大體上與 ERS1 一致，但攜帶的裝置較 ERS1 有了一系列的改進。此外，ERS2 還攜帶了新的裝置 GOME，對大氣的化學成分（尤其是臭氧成分）進行測量。ERS2 任務自 1995 年開始，在軌執行 16 年，期間曾與 ERS1 和 ENVISAT 共同執行串聯飛行任務。 裝置 ERS2 攜帶的裝置大致與 ERS1 相同，但新增了用於臭氧監測的 GOME，並將原搭載在 ERS1 上的 ATSR1 更新為了 ATSR2： 全球臭氧監測實驗裝置（，縮寫：GOME） ATSR2 型沿軌掃描輻射計 全球臭氧監測實驗裝置 全球臭氧監測實驗裝置 GOME 是一種橫向掃描的光學雙光譜儀，觀測方向指向天底。其設計的目標是觀察地球表面與地球大氣所反射或散射的向上太陽輻射，其測得的光譜包含有物體的吸收特徵，從中可以得出與臭氧和其他大氣成分有關的定量資訊。GOME 的光譜範圍為 240－790 奈米，光譜解析度在紫外波段（UV）為 02 奈米，而在可見 近紅外波段（VNIR）為 04 奈米。其分光過程分為兩步：首先使用石英稜鏡進行預分光處理，將光分散到四個不同的通道中；其次，每個通道內部都配有一個 1024 畫素的線性二極體陣列檢測器，以將光訊號轉化為電訊號處理。 任務 ERS2 只執行多學科任務，類似 ERS1 的任務階段 G 和 C。 結局 2024 年 2 月，歐洲太空總署報告 ERS2 預計將以不受控制的方式重新進入大氣層，時間為 2024 年 2 月 16 日至 2 月 22 日之間的某個時間。2 月 21 日 17 時 17 分 UTC，該衛星脫離軌道，於阿拉斯加和夏威夷州的太平洋海域上空解體墜入大氣層燃燒殆盡。 參考文獻 外部連結 ERS 任務主頁 ERS 任務：觀測地球 20 年 Category 地球觀測衛星 Category 測高衛星 Category1991 年發射的太空飛行器 Category1995 年發射的太空飛行器 Category 歐洲太空總署