GOCEs “zweite Mission” verbessert die Gravitationskarte der Erde

Dieses Geoid-Modell basiert auf Daten der GOCE-Mission. (ESA / HPF / DLR)
Dieses Geoid-Modell basiert auf Daten der GOCE-Mission. (ESA / HPF / DLR)

Der GOCE-Satellit der ESA hat schon die genaueste Gravitationskarte der Erde geliefert, aber seine Umlaufbahn wird jetzt abgesenkt, um noch bessere Ergebnisse zu erhalten. Der Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) umkreist die Erde seit März 2009 und hat sein hochgestecktes Ziel erreicht, die Gravitation unseres Planeten mit beispielloser Präzision zu kartieren.

Obwohl die geplante Mission abgeschlossen wurde, war der Treibstoffverbrauch aufgrund der geringen Sonnenaktivität während der letzten zwei Jahre deutlich kleiner als geschätzt. Das hat die ESA in die Lage versetzt, das Leben von GOCE zu verlängern und die Qualität des Gravitationsmodells zu verbessern. Um imstande zu sein, die Stärke der Erdgravitation zu messen, flog der Satellit in einer außergewöhnlich tiefen Umlaufbahn in einer Höhe von 255 Kilometern – etwa 500 Kilometer niedriger als die meisten anderen Erdbeobachtungssatelliten. Einem klaren Vorzug der GOCE-Usercommunity folgend, empfahl das Earth Scientific Advisory Committee der ESA die Absenkung der Umlaufbahn auf 235 Kilometer Höhe, beginnend im August.

Die Absenkung der Umlaufbahn erhöht die Genauigkeit und Auflösung der GOCE-Messungen, was unsere Ansicht von kleineren, ozeanischen, dynamischen Prozessen wie den Wirbelströmungen verbessert. Das Kontrollteam begann im August mit den Manövern und senkte GOCE um etwa 300 Meter pro Tag ab. Nach einer Absenkung um 8,6 Kilometer wurden die Leistungsfähigkeit und die neue Umgebung des Satelliten beurteilt. Jetzt wird GOCE nochmals abgesenkt, während er seine Gravitationskartierungen fortsetzt. Erwartungsgemäß wird er im Februar schließlich die Höhe von 235 Kilometern erreichen.

Wenn die Umlaufbahn abfällt, wird der Satellit durch den Luftwiderstand verstärkt in Richtung Erde gezogen. Aber GOCE wurde entwickelt, um tief zu fliegen – der geringe Schub seines Ionenantriebs gleicht ständig jeden Widerstand aus. Der erwartete Anstieg der Datenqualität ist so hoch, dass Wissenschaftler es als GOCEs “zweite Mission” bezeichnen. “Für uns bei der ESA war GOCE eine fantastische Mission und sie überrascht uns weiter”, sagte Volker Liebig, der ESA-Direktor für Erdbeobachtungsprogramme.

“Was das Team aus ESA-Ingenieuren jetzt macht, wurde nie zuvor getan und es ist eine Herausforderung. Aber es wird auch neue Forschungen auf dem Gebiet der Gravitation einleiten, basierend auf den hochaufgelösten Daten, die wir erwarten”, ergänzte er. Der erste “Geoid”, der auf GOCEs Gravitationsmessungen basiert, wurde im Juni 2010 vorgestellt. Es ist die Oberfläche eines idealen globalen Ozeans bei der Abwesenheit von Gezeiten und Strömungen, gestaltet nur durch die Gravitation. Ein Geoid ist eine entscheidende Referenz für die Durchführung präziser Messungen der ozeanischen Zirkulation, von Veränderungen des Meeresspiegels und der Dynamik von Eis.

Die Mission hat auch neue Einblicke in die Luftdichte und Winde im Weltraum [bzw. an der Grenze zum Weltraum; Anm. d. Red.] geliefert und ihre Informationen wurden kürzlich verwendet, um die erste globale, hochaufgelöste Karte der Grenze zwischen der Erdkruste und dem Erdmantel zu erstellen.

Quelle: http://www.esa.int/SPECIALS/GOCE/SEMFCFGPI9H_0.html

(THK)

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