欧空局新一代卫星技术让北极的寒冷真相更加清晰
欧空局新一代卫星技术让北极的寒冷真相更加清晰
欧空局（ESA）于2024年8月16日成功发射了新一代北极气象卫星（AWS），该卫星搭载了由弗劳恩霍夫公司研发的尖端低噪声放大器，将显著提升北极地区的天气预报和气候监测能力。
北极气象卫星在约 600 公里高度轨道上的人造图像。 图片
北极气象卫星运行在距离地球600公里的极地轨道上，其核心任务是通过高分辨率微波辐射测量，以前所未有的精度监测北极地区的温度和湿度。卫星搭载的四个低噪声放大器（LNA）由弗劳恩霍夫应用固态物理研究所（IAF）研制，工作频率范围为50至182千兆赫，是被动微波辐射计的关键组件。
弗劳恩霍夫国际宇航联合会为北极气象卫星的微波辐射计提供了四个低噪声放大器。 它们的频率在 50 至 182 千兆赫之间。 图片
低噪声放大器的主要作用是提高输入信号的质量。它们在放大微弱信号的同时，尽可能减少背景噪声，从而提高系统的灵敏度。弗劳恩霍夫国际宇航联合会高频电子业务部副主管Fabian Thome博士解释说：“低噪声放大器的性能越好，系统收集数据的准确性和可靠性就越高。它们在基于卫星的地球观测中发挥着重要作用，因为到达卫星辐射计的微波辐射非常微弱。”
弗劳恩霍夫国际宇航联合会为北极气象卫星的微波辐射计提供了四个低噪声放大器。 它们的频率在 50 至 182 千兆赫之间。 图片
AWS搭载的微波辐射计由一个旋转天线组成，该天线接收地球表面发射的自然微波辐射，并将其传输到四个馈电喇叭和四个接收器。天线和接收器共包括19个频道，覆盖50至325千兆赫的频谱，用于测量温度、湿度和云层。弗劳恩霍夫国际宇航联合会为三个通道组提供了四个低噪声放大器，这些放大器基于砷化镓铟（InGaAs）化合物半导体技术，实现了显著的技术突破。
弗劳恩霍夫国际宇航联合会为北极气象卫星的微波辐射计提供了四个低噪声放大器。 它们的频率在 50 至 182 千兆赫之间。 图片
AWS的发射标志着欧空局首次采用“新空间”方法。这种新型航天项目的特点是在尽可能短的时间内以显著减少的资源开展项目。AWS项目从启动到发射仅用了三年时间，成本仅为以往项目的很小一部分。如果这次任务取得成功，欧空局计划发射一个由相同小型卫星组成的全球星座，以实现更精确、更短期的全球天气预报和气候观测。
弗劳恩霍夫国际宇航联合会为北极气象卫星的微波辐射计提供了四个低噪声放大器。 它们的频率在 50 至 182 千兆赫之间。 图片