211service.com
Zwaartekrachtsatelliet schiet weg op klimaatmissie
Vandaag heeft de European Space Agency (ESA) een van de meest geavanceerde aardobservatiesatellieten ooit gebouwd. De VREUGDE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) satelliet gelanceerd vanaf de Plesetsk Cosmodrome in Noord-Rusland aan boord van een aangepaste intercontinentale ballistische raket.
Opstijgen: ESA's zwaartekrachtveld en steady-state Ocean Circulation Explorer (GOCE) zullen het zwaartekrachtveld van de aarde meten. De satelliet onderging de laatste controles in een cleanroom (boven) voordat hij op een raket werd gemonteerd. Het werd vandaag gelanceerd vanaf de Plesetsk Cosmodrome in Noord-Rusland. Een kunstenaarsillustratie (onder) toont de satelliet in een baan om de aarde. Het is vijf meter lang en een meter breed, met vier op de carrosserie gemonteerde en twee op de vleugel gemonteerde zonnepanelen.
GOCE zal gedurende 24 maanden op een hoogte van ongeveer 260 kilometer rond de aarde cirkelen en van pool naar pool cirkelen terwijl de planeet eronder draait. Vanaf augustus zal de satelliet het zwaartekrachtsveld van de aarde meten met een grotere nauwkeurigheid en hogere resolutie dan alle eerdere missies.
Het meten van het zwaartekrachtveld van de aarde zal wetenschappers nieuwe inzichten verschaffen in de samenstelling van de planeet, de bewegingen van de oceanen en de dikte en beweging van poolijskappen. Cruciaal is dat het wetenschappers ook helpt bij het bouwen van computermodellen om de impact van klimaatverandering nauwkeuriger te voorspellen.
Het monitoren van ijsbedekking, veranderingen op zeeniveau en oceaancirculatie zal een bijzonder belangrijk onderdeel van de missie zijn. Een van de belangrijkste gevolgen van klimaatverandering is het verlies van ijsmassa en een toename van de zeespiegelstijging, zegt Prasad Gogineni , de directeur van het Center for Remote Sensing of Ice Sheets ( CReSIS ) aan de Universiteit van Kansas. Gegevens van de nieuwe satelliet zullen worden gekoppeld aan zeespiegelmodellen om regionale en wereldwijde zeespiegelstijgingen beter te voorspellen, voegt Claude Laird, een onderzoeksmedewerker bij CReSIS, toe.
Danilo Muzi, projectmanager van GOCE, zegt dat de sensoren van het ruimtevaartuig 100 keer gevoeliger zijn dan alles wat tot nu toe is gevlogen. Het ruimtevaartuig zal het zwaartekrachtsveld van de aarde meten met behulp van een gradiometer. Dit type instrument wordt al gebruikt voor metingen op de grond en in vliegtuigen, maar is nog niet eerder op een satelliet geplaatst. De gradiometer bestaat uit zes ultragevoelige versnellingsmeters – sensoren die de acceleratie meten en speciaal voor de missie zijn gebouwd. Deze versnellingsmeters zijn gerangschikt in drie paren en zijn uitgelijnd langs drie verschillende assen van de gradiometer. Door subtiele verschillen te meten in de zwaartekracht die door elk paar versnellingsmeters wordt gevoeld, zal de satelliet een betere kaart van zwaartekrachtmetingen voor de hele wereld produceren.
Met de instrumenten van GOCE kunnen wetenschappers ook het zwaartekrachtveld van de aarde meten tot op zeer kleine ruimtelijke schalen. Hoe minder details je hebt, hoe meer je kunt leren over de aarde onder het oppervlak, zegt John True , een professor in de natuurkunde aan de Universiteit van Colorado. De satelliet zal een resolutie bieden die beter is dan 100 kilometer. Om de hele aarde - inclusief de oceanen - op kleine schaal en de verbazingwekkende resolutie die GOCE gaat bieden, te krijgen, is gewoon opmerkelijk en buitengewoon nuttig, zegt Wahr.
NASA heeft momenteel een paar satellieten die het zwaartekrachtveld van de aarde in een baan om de aarde meten. Deze tweelingruimtevaartuigen, bekend als ELEGANTIE , werden in 2002 gelanceerd en draaien 500 kilometer boven het aardoppervlak. Ze hebben al waardevolle informatie opgeleverd over hoe de ijskapmassa op Antarctica en Groenland verandert, maar hun ruimtelijke resolutie is niet zo goed als GOCE, zegt Gogineni. De [nieuwe] satelliet zal een verbeterde dataset opleveren waarmee we de massa van de ijskap veel beter kunnen meten, vooral in Groenland, zegt hij.
Vlot zeilen: GOCE zal een gradiëntmeter met gevoelige versnellingsmeters gebruiken om de zwaartekrachtgradiënt van de aarde te meten. Het zal ook een ionenmotor aan zijn staart gebruiken om de vertraging te compenseren die wordt veroorzaakt door de atmosfeer in een lage baan om de aarde.
Om de meting zo nauwkeurig mogelijk te maken, moesten de onderzoekers de luchtweerstand compenseren die door de atmosfeer in een lage baan om de aarde wordt gecreëerd. Deze weerstand zorgt voor een kleine vertraging van de satelliet, die door de versnellingsmeters als versnelling zou worden waargenomen. Daarom hebben de onderzoekers een ionenmotor aan de staart van de satelliet toegevoegd die ionen zal uitzenden met een snelheid die perfect past bij deze vertraging.
GOCE maakt deel uit van een grotere ESA-missie genaamd de Living Planet-programma , waarbij de komende twee jaar nog zeven satellieten worden gelanceerd, elk ontworpen om een ander kenmerk van de planeet te meten. Zo is ESA van plan deze zomer een satelliet genaamd SMOS te lanceren om het vochtgehalte van de aarde en het zoutgehalte van de oceaan te meten. Een andere satelliet, CrySat-2 genaamd, zal aan het einde van het jaar afschieten om de ijsbedekking in kaart te brengen. In het verleden hebben zowel ESA als NASA zich gericht op het lanceren van grotere satellieten met veel instrumenten. In 2002 lanceerde ESA overwegen , een satelliet met 10 instrumenten, en NASA heeft een lopend programma genaamd landsat , die begon in 1972 en wordt beschouwd als de gouden standaard voor aardwetenschappelijke missies.
Wahr, die aan de GRACE-missie werkte, zegt dat de nieuwe missie erg spannend is. Voor degenen onder ons in het vak wordt het geweldig, zegt hij.