كرايوسات

برنامج CryoSat هو برنامج تابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) يهدف إلى رصد التغيرات في امتداد وسمك الجليد القطبي باستخدام قمر صناعي في مدار أرضي منخفض . وستكون المعلومات التي يوفرها البرنامج حول سلوك الأنهار الجليدية الساحلية التي تستنزف الصفائح الجليدية المتناقصة أساسية لتحسين التنبؤات بارتفاع مستوى سطح البحر في المستقبل . فُقدت المركبة الفضائية CryoSat-1 نتيجة فشل إطلاقها عام 2005، ^{[ 1 ]} إلا أن البرنامج استؤنف بنجاح مع إطلاق بديل لها، وهو CryoSat-2 ، في 8 أبريل 2010. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

يتم تشغيل CryoSat من مركز عمليات الفضاء الأوروبي (ESOC) في دارمشتات ، ألمانيا .

الجهاز الرئيسي في قمر كرايوسات هو جهاز SIRAL ( مقياس الارتفاع الراداري التداخلي ذو الفتحة التركيبية ). يعمل SIRAL في أحد ثلاثة أوضاع، حسب موقع تحليق كرايوسات فوق سطح الأرض. فوق المحيطات وداخل الصفائح الجليدية، يعمل كرايوسات كمقياس ارتفاع راداري تقليدي. فوق الجليد البحري، تُدمج أصداء الإرسال المتماسكة ( معالجة الفتحة التركيبية ) لتقليل مساحة التغطية السطحية، مما يسمح لكرايوسات برسم خرائط للكتل الجليدية الصغيرة. يُستخدم الوضع الأكثر تطورًا لكرايوسات حول حواف الصفائح الجليدية وفوق الأنهار الجليدية الجبلية. في هذا الوضع، يُجري مقياس الارتفاع معالجة الفتحة التركيبية ويستخدم هوائيًا ثانيًا كمقياس تداخل لتحديد زاوية المسار لأقدم إشارة رادار مرتدة. يوفر هذا الموقع الدقيق للسطح المراد قياسه عندما يكون السطح مائلًا.

اقترح دنكان وينغهام من جامعة كوليدج لندن مشروع القمر الصناعي كرايوسات الأصلي عام ١٩٩٨. وكانت مهمة القمر الصناعي، المخطط لها لمدة ثلاث سنوات، هي مسح التغيرات الطبيعية والبشرية في الغلاف الجليدي للأرض. وقد صُمم لتوفير بيانات أكثر دقة حول معدل تغير ارتفاع سطح الصفائح الجليدية القطبية وسماكة الجليد البحري . وكان أول قمر صناعي لعلوم الأرض تابع لوكالة الفضاء الأوروبية يُختار من خلال مسابقة علمية مفتوحة. ^{[ ٥ ]} وقد دُمر عند إطلاقه في ٨ أكتوبر ٢٠٠٥. ولذلك، يُعرف القمر الصناعي الحالي رسميًا باسم كرايوسات-٢، ولكن المهمة لا تزال تُعرف ببساطة باسم كرايوسات. ^{[ ٦ ]}

على الرغم من تشابهه إلى حد كبير مع القمر الصناعي الأصلي، فقد أُدخلت على CryoSat-2 عدة تحسينات رئيسية. كان أبرزها قرار تزويده بحمولة مُكررة بالكامل لضمان استمرار المهمة في حال حدوث عطل يؤدي إلى فقدان رادار SIRAL، بالإضافة إلى العديد من التغييرات الأخرى. بعض هذه التغييرات ناتج عن تقادم التصميم الأصلي، وبعضها الآخر حسّن الموثوقية، بينما سهّل بعضها تشغيل القمر الصناعي. وعلى الرغم من كل هذه التغييرات، بقيت المهمة كما هي، وظل الأداء، من حيث قدرة القياس ودقته، على حاله. اعتبارًا من 14 يناير 2010  كان من المقرر إطلاق القمر الصناعي CryoSat 2 في 25 فبراير 2010 باستخدام صاروخ دنيبر من قاعدة بايكونور الفضائية ، ^{[ 7 ]} ولكن تم تأجيل الإطلاق. أُطلق القمر الصناعي في 8 أبريل 2010، الساعة 13:57 بالتوقيت العالمي المنسق. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

لأغراض تحديد المواقع، تضمن القمر الصناعي CryoSat جهاز استقبال DORIS ، وعاكس ليزري ، وثلاثة أجهزة تتبع النجوم .

كانت الأقمار الصناعية ERS-1 و ERS-2 بمثابة أقمار تمهيدية اختبرت التقنيات التي استخدمها CryoSat.

أُطلق القمر الصناعي CryoSat-1 من قاعدة بليسيتسك الفضائية في روسيا في 8 أكتوبر/تشرين الأول 2005، باستخدام صاروخ روكوت . (روكوت هو صاروخ SS-19 مُعدّل ، كان في الأصل صاروخًا باليستيًا عابرًا للقارات مُصممًا لحمل أسلحة نووية، لكن روسيا تعمل حاليًا على إزالته وفقًا لمعاهدات ستارت ). ووفقًا ليوري باخفالوف، النائب الأول للمدير العام لمركز خرونيتشيف الفضائي ، عندما لم يُفعّل الأمر التلقائي لإيقاف تشغيل محرك المرحلة الثانية، ^{[ 10 ] [ 11 ]} استمرت المرحلة الثانية في العمل حتى نفد وقودها، ونتيجة لذلك لم يتم الانفصال المُخطط له للمرحلة الثالثة ( Briz-KM ) من الصاروخ الذي كان يحمل القمر الصناعي CryoSat، وبالتالي لكانت بقيت مُتصلة بالمرحلة الثانية. يُرجّح أن المراحل العلوية للصاروخ، مع القمر الصناعي، قد تحطمت في بحر لينكولن . وكشف تحليل الخطأ أنه ناجم عن أعطال في برمجة الصاروخ، لم يتم اكتشافها في عمليات المحاكاة. ^{[ 12 ]}

بعد فشل إطلاق القمر الصناعي كرايوسات، شرعت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) على الفور في التخطيط لمهمة بديلة. وشمل ذلك تأمين الفريق الصناعي الذي بنى القمر الأصلي، وطلب قطع الغيار التي تستغرق وقتًا طويلاً للتسليم، ووضع خطة تمويل ضمن الميزانيات المتاحة. ونظرًا لأهمية الأهداف العلمية لهذا القمر الصناعي، حظي المشروع بدعم هائل، وتمت الموافقة على المراحل الأولية لكرايوسات-2 عندما وافق مجلس برنامج مراقبة الأرض التابع لوكالة الفضاء الأوروبية على بناء نسخة من المركبة الفضائية في 23 فبراير 2006. ^{[ 13 ]}

• برنامج الكوكب الحي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية
  • GOCE
  • كرايوسات-2
  • سرب
  • ADM-Aeolus
  • رعاية الأرض
  • الكتلة الحيوية
  • ثني
• تجربة استعادة الجاذبية والمناخ (GRACE) التابعة لناسا - الإطلاق عام 2002
• قمر صناعي لقياس ارتفاع الجليد والسحب والأرض (ICESat) - ناسا - إطلاق عام 2003

• تم الكشف عن خلل في صاروخ كريوسات
• صفحات CryoSat على موقع وكالة الفضاء الأوروبية
• صفحة CryoSat-2 على موقع عمليات المركبات الفضائية التابع لوكالة الفضاء الأوروبية
• كرايوسات على موقع ESA Earth Online
• "مهمة استكشاف الجليد على وشك الانطلاق" - بقلم هيلين بريغز، بي بي سي نيوز، 22 يوليو 2005
• لماذا تحطمت مركبة كرايوسات؟ تقرير برنامج "ذا لاب" على قناة هيئة الإذاعة الأسترالية حول مركبة كرايوسات
• كريوسات-2: العلماء والمستكشفون القطبيون يجمعون بيانات دعم حيوية.
• تقول مقالة في مجلة Nature بعنوان " المسطح الملحي ذو المنحنيات الغريبة" : "يُستخدم المسطح الملحي أيضًا من أجل Envisat ، وهو قمر صناعي أوروبي، ويمكن استخدامه لمعايرة الأقمار الصناعية المستقبلية مثل Cryosat-2".
• مقال CryoSat على موقع eoPortal
• مقال عن القمر الصناعي CryoSat-2 على موقع eoPortal