USA og Tyskland samarbejder om mission for at spore jordens vandbevægelser

NASA og den tyske rumfartsorganisation ved DLR (German Aerospace Center) er blevet enige om i fællesskab at bygge, opsende og drive et par rumfartøjer, der vil give indsigt i, hvordan Jordens vand-, is- og landmasser ændrer sig ved at måle månedlige ændringer i planetens tyngdefelt. Sporing af store masseændringer – som viser hvornår og hvor vandet bevæger sig i og mellem atmosfæren, oceanerne, underjordiske grundvandsmagasiner og iskapper – giver et indblik i Jordens vandkredsløb, herunder ændringer som reaktion på drivkræfter som klimaændringer.

Med den internationale aftale, der blev underskrevet i slutningen af ​​2023, vil Gravity Recovery and Climate Experiment-Continuity (GRACE-C)-missionen forlænge en næsten 25-årig arv, der begyndte med lanceringen af ​​GRACE-missionen i 2002. GRACE-Follow On (GRACE-FO)-missionen efterfulgte GRACE i 2018. GRACE-C sigter mod en lancering tidligst i 2028.

Dataene fra GRACE-missionerne betragtes som nøgleoplysninger i karakteriseringen af ​​Jordens klima. Disse målinger, sammen med anden information og computermodeller, bruges regelmæssigt til tørkevurdering og -prognoser, vandforbrugsplanlægning for landbruget og forståelse af årsagerne til havniveaustigninger, såsom hvor meget is verdens iskapper taber.

"GRACE-C repræsenterer en international og kollaborativ indsats for at observere og studere en af ​​vores planets mest værdifulde ressourcer," sagde Nicola Fox, associeret administrator for videnskab ved NASA i Washington. "Fra vores kyststrækninger til vores køkkenborde er der intet aspekt af vores planet, der ikke er påvirket af ændringer i vandets kredsløb. Partnerskabet mellem NASA og German Aerospace Center vil tjene en afgørende rolle i forberedelsen af ​​de udfordringer, vi står over for i dag og i morgen."

Ingeniører og videnskabsmænd er ved at færdiggøre designdetaljerne for instrumenterne og satellitterne, og derefter vil hold begynde arbejdet med at fremstille og bygge. Missionen vil være sammensat af et par identiske satellitter, der flyver den ene bag den anden, omkring 60 til 190 miles (100 til 300 kilometer) fra hinanden, i en polar bane. Rumfartøjet vil flyve i en højde på omkring 300 miles (500 kilometer). Sammen vil de overvåge månedlige ændringer i fordelingen af ​​vand på Jorden fra variationer i planetens tyngdefelt.

Følger vandet

Tyngdekraften varierer naturligt fra sted til sted på Jorden afhængigt af massefordelingen nær overfladen. For eksempel flytter store skift i underjordisk vandlagring (grundvand) eller tab fra iskapper en stor mængde masse rundt, hvilket igen kan flytte planetens tyngdefelt på ugentlige til månedlige tidsskalaer.

Forskere kan måle disse ændringer ved at måle meget små ændringer i afstanden mellem de to GRACE-C-satellitter. Da det førende rumfartøj flyver over et område med relativt mere masse - som et sted med mere grundvand end dets omgivelser - trækker den lille stigning i Jordens tyngdefelt satellitten fremad og øger dens afstand fra det bagende rumfartøj. I stand til at måle afstandsændringer, der er 100 gange mindre end tykkelsen af ​​et menneskehår, måler et laserafstandsinterferometer (LRI) kontinuerligt afstanden mellem de to rumfartøjer.

Satellitsystemerne og kredsløbet for GRACE-C vil ligne dem i GRACE-FO, hvilket sikrer kontinuiteten af ​​målingerne mellem de to missioner.

"GRACE-C vil bygge på årtiers observationer af den globale bevægelse af vand og ændringer i vandressourcer. Dette er afgørende for at informere forudsigelser om fremtidige tendenser i vores klima og for at vurdere fødevare- og vandsikkerhed," sagde Frank Webb, GRACE-C projektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i det sydlige Californien. "Missionen er et eksempel på det engagement, som NASA og vores tyske partnere deler for at studere Jorden og hjælpe samfundet bedre med at forberede sig på en opvarmning af verden."

GRACE-C, tidligere kendt som Mass Change-missionen, henvender sig til et af de centrale mål, der er skitseret i 2017 Decadal Survey for Earth Science, udført af U.S. National Academies of Science, Engineering, and Medicine:at bedre forstå planetens globale vandkredsløb gennem store ændringer i Jordens masse.

"Sammen med NASA fortsætter vi nu langs GRACE-ruten inden for jordobservation og styrker derved vores internationale samarbejde inden for rumbaseret forskning," siger Walther Pelzer, medlem af DLRs direktion og generaldirektør for den tyske rumfartsorganisation hos DLR. .

"USA og Tyskland har i lang tid arbejdet tæt sammen om klima- og miljøforskning fra rummet. Den tillid, som vores amerikanske partnere har til tysk rumekspertise til disse missioner ved at idriftsætte satellitkonstruktionen og leveringen af ​​vigtige dele af GRACE-C instrumentering og missionskontrol er også et tegn på Tysklands evner som en førsteklasses placering for rumflyvning."

Missionen vil være en del af NASA's Earth System Observatory (ESO), et sæt jord-fokuserede missioner, der vil levere data til at vejlede indsatsen relateret til klimaændringer, afbødning af naturlige farer, håndtering af naturbrande og fødevaresikkerhed. Når de kombineres, vil ESO-missionsdata skabe et holistisk syn på Jorden fra planetens atmosfære til dens grundfjeld.

Flere oplysninger: For at lære mere om GRACE-FO, se gracefo.jpl.nasa.gov/

Leveret af NASA