เครดิตรูปภาพ: NASA
องค์การนาซ่าและองค์การอวกาศเยอรมันกำลังเตรียมพร้อมที่จะเปิดตัว Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) ในวันที่ 16 มีนาคมบนจรวดรัสเซีย ขณะที่พวกมันเดินทางข้ามมหาสมุทรแรงโน้มถ่วงที่แปรผันได้จะดึงดาวเทียมทั้งสองออกมาต่างกันทำให้พวกมันสร้างแผนที่แรงโน้มถ่วงที่มีรายละเอียดของดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะใช้ข้อมูลนี้เพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก
องค์การนาซ่าและองค์การอวกาศเยอรมันกำลังเตรียมที่จะเปิดตัว Gravity Recovery and Climate Experiment (Grace) ซึ่งเป็นภารกิจสำรวจทางวิทยาศาสตร์ที่จะทดสอบแนวทางใหม่ในการติดตามว่าน้ำถูกขนส่งและเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมของโลกอย่างไร
ภารกิจดังกล่าวบริหารงานโดย Jet Propulsion Laboratory ของนาซ่า Pasadena รัฐแคลิฟอร์เนียจะทำการตรวจวัดมวลน้ำที่เปลี่ยนแปลงของโลกอย่างแม่นยำและทำแผนที่ผลกระทบที่มีต่อแรงโน้มถ่วงของโลกโดยให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก
ดาวเทียมแฝดเกรซตั้งค่าให้เปิดตัว 16 มีนาคม 2002 จากรัสเซียในภารกิจห้าปีที่จะปฏิวัติการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงในเขตแรงโน้มถ่วงของโลกในช่วงเวลาและพื้นที่ ภารกิจจะให้การตรวจวัดสนามแรงโน้มถ่วงที่แม่นยำและละเอียดอ่อนกว่าที่สามารถรับได้จากการสำรวจภาคพื้นดินหรือยานอวกาศสำรวจระยะไกลเดี่ยว
“ เกรซถือเป็นการเปิดตัวครั้งแรกของโปรแกรม Earth System Science Pathfinder ของนาซาออกแบบมาเพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการวัดใหม่สำหรับการศึกษาระบบโลกของเรา” ดร. Ghassem Asrar ผู้ดูแลระบบรองของ NASA Earth Science Enterprise สำนักงานใหญ่ NASA วอชิงตันดีซีกล่าว การลงทุนอย่างต่อเนื่องในการพัฒนาเทคโนโลยีเราสามารถสร้างภารกิจที่เป็นนวัตกรรมได้ด้วยค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยในการสร้างสูตรเมื่อสิบปีที่แล้ว เกรซจะช่วยให้เรามีมุมมองใหม่เกี่ยวกับดาวเคราะห์ในบ้านของเราและช่วยให้เราเข้าใจการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและผลกระทบของโลกเช่นการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเลและความพร้อมของแหล่งน้ำ” Asrar กล่าว
คาดว่าแผนที่แรงโน้มถ่วงของโลกที่แม่นยำยิ่งขึ้นจะเพิ่มความแม่นยำของเทคนิคต่าง ๆ ที่ใช้โดยนักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาโลกด้วยเครื่องมือที่ใช้พื้นที่ เทคนิคเหล่านี้ - ตั้งแต่ altimetry ดาวเทียมและเรดาร์ interferometry โมเดลภูมิประเทศที่ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่และพื้นที่น้ำแข็ง - ให้ข้อมูลที่สำคัญกับโมเดลทางวิทยาศาสตร์จำนวนมากที่ใช้ในสมุทรศาสตร์อุทกวิทยาธรณีวิทยาธรณีวิทยาและสาขาวิชาที่เกี่ยวข้อง
ขณะที่พวกมันแข่งกันรอบโลก 16 ครั้งต่อวันดาวเทียมจะรับรู้การแปรผันของมวลผิวโลกในนาทีด้านล่างและความผันแปรที่สอดคล้องกันในการดึงความโน้มถ่วงของโลก ภูมิภาคที่มีแรงโน้มถ่วงสูงขึ้นเล็กน้อยจะส่งผลกระทบต่อดาวเทียมดวงแรกก่อนโดยดึงออกห่างจากดาวเทียมต่อท้ายเล็กน้อย ด้วยการวัดระยะทางที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาระหว่างดาวเทียมทั้งสองและการรวมข้อมูลนั้นเข้ากับการวัดตำแหน่งที่แม่นยำจากเครื่องมือ Global Positioning System นักวิทยาศาสตร์จะสามารถสร้างแผนที่แรงโน้มถ่วงของโลกได้อย่างแม่นยำ
เกรซเป็นภารกิจตรวจสอบโลกครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของการบินอวกาศซึ่งการวัดที่สำคัญไม่ได้มาจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่กระเด็นมาจากพื้นผิวโลก แต่ภารกิจจะใช้ระบบไมโครเวฟเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงความเร็วและระยะทางระหว่างยานอวกาศที่เหมือนกันสองลำที่บินในวงโคจรขั้วโลกประมาณ 220 กิโลเมตร (137 ไมล์) ห่างกัน 500 กิโลเมตร (311 ไมล์) เหนือโลก ระบบที่หลากหลายนั้นมีความไวสูงจึงสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงการแยกขนาดเล็กเพียง 10 ไมครอน - ประมาณหนึ่งในสิบของความกว้างของเส้นผมมนุษย์ในระยะ 220 กิโลเมตร
เครื่องมือเพิ่มเติมบนดาวเทียมที่เรียกว่า sounder limb sounder จะทำการวัดจำนวนสัญญาณดาวเทียม Global Positioning System ที่บิดเบี้ยวตามชั้นบรรยากาศของโลก นักวิทยาศาสตร์จะใช้ข้อมูลเหล่านี้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการสังเกตการณ์ในชั้นบรรยากาศที่สำคัญซึ่งใช้เป็นข้อมูลสำหรับแบบจำลองการพยากรณ์อากาศ
เกรซเป็นพันธมิตรระหว่างนาซ่าและศูนย์การบินและอวกาศของเยอรมัน (Deutsches Zentrum fur Luft und Rumfahrt) ส่วนของโครงการในสหรัฐอเมริกาได้รับการจัดการสำหรับสำนักงานวิทยาศาสตร์โลกของนาซ่า, วอชิงตันดีซีโดย JPL การประมวลผลข้อมูลวิทยาศาสตร์การจัดจำหน่ายการเก็บถาวรและการตรวจสอบผลิตภัณฑ์ได้รับการจัดการภายใต้ความร่วมมือระหว่าง JPL และศูนย์การวิจัยอวกาศของมหาวิทยาลัยเท็กซัสของมหาวิทยาลัยเท็กซัสในสหรัฐอเมริกาและศูนย์วิจัย Earth's ของเยอรมนี (หรือ GeoForschungsZentrum)
แหล่งที่มาเดิม: ข่าวของ NASA / JPL
