Satelity GRACE-FO do badania pola grawitacyjnego planety są już na orbicie

Dnia 22 maja 2018 r. wieczorem, o godzinie 21:47 czasu CEST, z kalifornijskiej bazy lotniczej Vandenberg w Stanach Zjednoczonych pomyślnie wystartowała rakieta Falcon 9, wynosząc na orbitę dwa bliźniacze satelity GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On), opracowane i zbudowane w zakładach Grupy Airbus. GRACE-FO to wspólne przedsięwzięcie NASA i niemieckiego Centrum Badawczego Nauk Geologicznych (GFZ), którego siedziba znajduje się w podberlińskim Poczdamie.

Precyzyjne pomiary odległości między obydwoma zawieszonymi w jednej płaszczyźnie na niskiej orbicie satelitami obserwacyjnymi umożliwią stworzenie dokładnych modeli całego pola grawitacyjnego Ziemi. Dzięki niezwykle wysokiej rozdzielczości, będą one oferować wgląd w ruchy masy – przede wszystkim wody – na powierzchni naszej planety.

Po 11 minutach od opuszczenia amerykańskiej wyrzutni oba ważące po około 600 kg satelity oddzieliły się od specjalnej, również zaprojektowanej przez Airbus konstrukcji transportowej, której zadaniem było ich zabezpieczenie podczas startu. Niedługo potem duet urządzeń GRACE-FO „zameldował się na służbie”, łącząc się z antarktyczną stacją naziemną McMurdo. Centrum operacyjnym misji jest ośrodek niemieckiej agencji badań kosmicznych DLR w Oberpfaffenhofen.

Po umieszczeniu na zaplanowanej wysokości ok. 490 kilometrów, satelity GRACE-FO zaczną okrążać Ziemię po orbicie okołobiegunowej, zachowując między sobą się odległość 220 kilometrów. Misja ma potrwać co najmniej pięć lat. Przez ten czas satelity będą nieprzerwanie dokonywać pomiarów dzielącego je dystansu z dokładnością do kilku mikronów, używając do tego celu specjalnego systemu mikrofalowego stworzonego w Laboratorium Napędów Odrzutowych (JPL) NASA w Pasadenie, gdzie mieści się amerykański zarząd misji. Równocześnie czuły akcelerometr, powstały we Francji w laboratoriach ośrodka ONERA, badać będzie efekty niegrawitacyjne, w tym opór atmosfery i promieniowanie słoneczne.

Gromadzone dane pozwalają śledzić ruchy wody i lodu oraz mas lądowych i tworzyć comiesięczne mapy zmian zachodzących w polu grawitacyjnym Ziemi. Satelity GRACE-FO kontynuują ważne badania klimatyczne prowadzone przez ich poprzednika, misję GRACE (2002–2017), która również była projektem międzynarodowym, łączącym wysiłki naukowców ze Stanów Zjednoczonych i Niemiec.

Wyposażenie urządzeń GRACE-FO obejmuje nowy interferometr, laserowo mierzący odległość między satelitami, opracowany przez niemiecko-amerykańską spółkę joint venture i testowany w ramach bieżącego projektu pod kątem jego zastosowania w kolejnych generacjach satelitów. Warto też dodać, że dla potrzeb prognozowania pogody każdy z „bliźniaków” GRACE-FO rejestruje dziennie nawet 200 profilów rozkładu temperatur i zawartości pary wodnej w atmosferze i jonosferze.