Vor kurzem gestartete Zwillingssatelliten schaffen "das Himalaya-Gelände"

Verlosungsgewinner (Kann 2019).

Anonim

Weniger als drei Wochen nach dem Start hat die GRACE-FO-Mission (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On) erfolgreich ihre erste Missionsphase abgeschlossen und die Leistungsfähigkeit des präzisen Mikrowellen-Entfernungsmesssystems demonstriert, das seine einzigartigen Messungen ermöglicht, wie die Masse um unsere Planet.

Die Doppel-Raumsonde startete am 22. Mai von der kalifornischen Vandenberg Air Force Base. Die Ingenieure und Missionsleiter der NASA und des Deutschen Forschungszentrums für Geowissenschaften (GFZ) am Deutschen Raumfahrtkontrollzentrum in Oberpfaffenhofen haben dann die ersten Tage mit dem Start der Mission und der ersten Einsatzphase verbracht und eine 85-tägige Testphase absolviert. Der wissenschaftliche Betrieb beginnt, wenn dieser Zeitraum erfolgreich abgeschlossen wurde.

In der Anfangsphase wurden die Zwillings-GRACE-FO-Satelliten in ihre operative Umlaufbahnform mit einer Entfernung von etwa 137 Meilen (220 Kilometer) manövriert. Die Raumfahrzeugsysteme wurden eingeschaltet, ausgecheckt und es wurde festgestellt, dass sie wie erwartet funktionieren. Die Ingenieure aktivierten auch beide primären Instrumente: die Beschleunigungsmesser, die Kräfte auf den Satelliten außer der Schwerkraft wie den atmosphärischen Widerstand oder den Sonnenstrahlungsdruck messen; und die Mikrowellen-Entfernungsmessgeräte, die genau die Entfernungsänderungen zwischen den zwei Satelliten messen, wenn sie die Erde umkreisen. Variationen im Schwerefeld der Erde, die durch Änderungen in der Verteilung der Erdmasse auf und unter der Oberfläche des Planeten verursacht werden - wie Grundwasserentnahme und Eisschmelze - führen dazu, dass sich die Entfernung zwischen den beiden Satelliten geringfügig ändert.

Die GRACE-FO Mikrowellen-Entfernungsmessgeräte ermöglichen Entfernungsmessungen mit einer Präzision, die besser ist als 1 Mikron weniger als der Durchmesser einer Blutzelle oder ein Zehntel der Breite eines menschlichen Haares.

Während einer einzelnen Umlaufbahn der Satelliten sind einige der größten Gravitationsschwankungen auf der Erde, die in den Satellitenmessdaten zu finden sind, auf massive Gebirgszüge zurückzuführen. Um die anfängliche Leistung des Mikrowellen-Entfernungsmesssystems von GRACE-FO zu demonstrieren, untersuchte das Team seine Messungen von Änderungen der Entfernung zwischen den beiden Satelliten, als sie über den Himalaya flogen. Die Ergebnisse werden in einer Abbildung gezeigt, die die Teammitglieder "The Himalaya Plot" nannten, was wie der Name eines Mystery-Films klingen mag. Der Arbeitsname der Figur bezieht sich jedoch tatsächlich auf die Entfernungsänderungen, die durch das Mikrowellen-Entfernungsmesssystem gemessen wurden, während die Satelliten über die Berge flogen. Die Wellenlinien des Grundstücks zeigen, wie sich die Entfernung zwischen den Satelliten ändert, wenn die Satelliten über Ozeane, Landgebiete und insbesondere Berge, wenn sie die Erde umkreisen, passieren. Die beobachteten Abstandsänderungen zwischen Satelliten, die bis zu Hunderten von Mikrometern betragen können, stimmen gut mit den Erwartungen überein. Diese Ergebnisse geben dem Team die Gewissheit, dass das wichtigste Mikrowellen-Entfernungsmesssystem der Mission gut funktioniert.

Durch die Messung von geringfügigen Abstandsänderungen zwischen den Satelliten kann GRACE-FO die Schwankungen des Schwerefelds der Erde von Monat zu Monat feststellen, die durch die Bewegung der Masse verursacht werden, die so klein ist wie ein halber Zentimeter (1 Zentimeter) Wasser über einem Gebiet von etwa 200 Meilen (320 Kilometer) im Durchmesser.

GRACE-FO-Daten liefern einzigartige Einblicke in das sich verändernde Klima der Erde, einschließlich großräumiger Veränderungen der Eisschilde und Gletscher unseres Planeten; Erdsystemprozesse, die unsere Umwelt definieren, wie Dürren und Erdbeben; und sogar die Auswirkungen einiger menschlicher Aktivitäten, wie zum Beispiel Änderungen der Grundwasserspiegel, die sich aus der Förderung von Grundwasser für die Landwirtschaft ergeben. GRACE-FO-Beobachtungen versprechen weitreichende Vorteile für die Gesellschaft.

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