211service.com
Gravity-satellit eksploderer på klimamission
I dag opsendte Den Europæiske Rumorganisation (ESA) en af de mest avancerede jordobservationssatellitter, der nogensinde er bygget. Det GLÆDE (Gravity field og steady-state Ocean Circulation Explorer) satellit sprængt af fra Plesetsk Cosmodrome i det nordlige Rusland ombord på et modificeret interkontinentalt ballistisk missil.
Løft: ESA's Gravity Field og steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) vil måle jordens tyngdefelt. Satellitten gennemgik sidste kontrol i et rent rum (øverst), før den blev monteret på en raket. Den blev lanceret i dag fra Plesetsk Cosmodrome i det nordlige Rusland. En kunstners illustration (nederst) viser satellitten i kredsløb. Den er fem meter lang og en meter bred med fire kropsmonterede og to vingemonterede solpaneler.
GOCE vil kredse om jorden i en højde på omkring 260 kilometer i 24 måneder og kredse fra pol til pol, mens planeten drejer under den. Fra august vil satellitten måle jordens gravitationsfelt med bedre nøjagtighed og højere opløsning end nogen tidligere mission.
Måling af jordens gravitationsfelt vil give forskerne ny indsigt i planetens sammensætning, bevægelserne af dens oceaner og tykkelsen og bevægelsen af polare iskapper. Det er afgørende, at det også vil hjælpe forskere med at bygge computermodeller til at forudsige virkningen af klimaændringer mere præcist.
Overvågning af isdækning, havniveauændringer og havcirkulation vil være en særlig vigtig del af missionen. En af de største konsekvenser af klimaændringer er tab af ismasse og stigning i havniveaustigningen, siger Prasad Gogineni , direktør for Center for Fjernmåling af Indlandsis ( CReSIS ) ved University of Kansas. Data fra den nye satellit vil blive koblet sammen med havniveaumodeller for bedre at forudsige regionale og globale havniveaustigninger, tilføjer Claude Laird, en forskningsmedarbejder ved CReSIS.
Danilo Muzi, projektleder for GOCE, siger, at rumfartøjets sensorer er 100 gange mere følsomme end noget, der er fløjet op indtil nu. Rumfartøjet vil måle jordens gravitationsfelt ved hjælp af et gradiometer. Denne type instrument bruges allerede til jordbaserede målinger og på fly, men den har aldrig før været placeret på en satellit. Gradiometeret består af seks ultrafølsomme accelerometre-sensorer, der måler acceleration og blev specielt bygget til missionen. Disse accelerometre er arrangeret i tre par og er justeret langs tre forskellige akser af gradiometret. Ved at måle subtile forskelle i tyngdekraften, der mærkes af hvert par accelerometre, vil satellitten producere et bedre kort over tyngdekraftsmålinger for hele kloden.
GOCEs instrumenter vil også lade forskere måle jordens tyngdefelt ned til meget små rumlige skalaer. Jo mindre detaljer du har, jo mere kan du lære om jorden under overfladen, siger John True , professor i fysik ved University of Colorado. Satellitten vil give en opløsning bedre end 100 kilometer. At få hele jorden – inklusive oceanerne – i den lille skala og den fantastiske opløsning, som GOCE vil levere, er bare bemærkelsesværdigt og ekstremt nyttigt, siger Wahr.
NASA har i øjeblikket et par satellitter, der måler jordens tyngdefelt i kredsløb. Disse dobbelte rumfartøjer, kendt som NÅDE , blev opsendt i 2002 og kredser 500 kilometer over jordens overflade. De har allerede givet værdifuld information om, hvordan Antarktis og Grønlands indlandsismasse ændrer sig, men deres rumlige opløsning er ikke så god som GOCE, siger Gogineni. Den [nye] satellit vil give et forbedret datasæt, der vil give os mulighed for at gøre et meget bedre stykke arbejde med at måle indlandsisens masse, især i Grønland, siger han.
Glat sejlads: GOCE vil bruge et gradiometer med følsomme accelerometre til at måle jordens tyngdegradient. Den vil også bruge en ionmotor på dens ende for at kompensere for decelerationen forårsaget af atmosfæren i lavt kredsløb om jorden.
For at gøre målingen så nøjagtig som muligt, var forskerne nødt til at kompensere for luftmodstanden skabt af atmosfæren i lavt kredsløb om jorden. Dette træk skaber en lille deceleration af satellitten, som ville blive fornemmet af accelerometrene som acceleration. Derfor tilføjede forskerne en ionmotor til satellittens hale, der vil udsende ioner med en hastighed, der passer perfekt til denne deceleration.
GOCE er en del af en større ESA-mission kaldet Living Planet program , som vil involvere opsendelse af yderligere syv satellitter i løbet af de næste to år, der hver er designet til at måle et andet træk ved planeten. For eksempel planlægger ESA denne sommer at opsende en satellit kaldet SMOS for at måle jordens fugtighed og saltholdighed i havet. En anden satellit, kaldet CrySat-2, vil eksplodere i slutningen af året for at kortlægge isdækningen. Tidligere har både ESA og NASA fokuseret på at opsende større satellitter med mange instrumenter. I 2002 lancerede ESA Envisat , en 10-instrument satellit, og NASA har et igangværende program kaldet Landsat , som startede i 1972 og betragtes som guldstandarden for geovidenskabelige missioner.
Wahr, der arbejdede på GRACE-missionen, siger, at den nye mission er meget spændende. For os i branchen bliver det skønt, siger han.