Hvordan et par satellitter vil 'veje' vand på Jorden

GRACE-FO-missionen, en fælles indsats mellem NASA og det tyske forskningscenter for geovidenskab (GFZ), bruger et par satellitter til at måle ændringer i Jordens tyngdefelt. Ved præcist at måle afstanden mellem de to satellitter kan forskerne opdage bittesmå variationer i Jordens tyngdekraft, som er forårsaget af ændringer i vandmassen på planetens overflade.

GRACE-FO følger efter den succesfulde GRACE-mission, der opererede fra 2002 til 2017 og gav værdifuld indsigt i Jordens vandkredsløb og ændringer i iskapper og gletsjere. Den nye mission byder på forbedret instrumentering og teknologi, hvilket giver mulighed for endnu mere præcise målinger.

Sådan fungerer GRACE-FO til at veje vand på Jorden:

1. Satellitkonfiguration :GRACE-FO består af to identiske satellitter, der flyver i formation, omkring 220 kilometer fra hinanden. Den ene satellit følger den anden i samme kredsløb, som hælder 89 grader til ækvator.

2. Mikrobølgeafstandssystem :Hver satellit er udstyret med et mikrobølgeafstandssystem, der kontinuerligt måler afstanden mellem de to satellitter med ekstrem nøjagtighed. Dette opnås ved hjælp af en Ka-bånds mikrobølgeforbindelse, der fungerer ved en frekvens på 32 GHz.

3. Gravitationsforstyrrelser :Når satellitterne kredser om Jorden, oplever de små ændringer i deres hastighed på grund af variationer i gravitationsfeltet. Disse ændringer er forårsaget af den ujævne fordeling af masse på Jorden, herunder ændringer i mængden af ​​vand, der er lagret i søer, floder, grundvandsreservoirer, gletsjere og iskapper.

4. Databehandling :Mikrobølgeafstandsdataene indsamlet af satellitterne behandles på jorden for at bestemme den nøjagtige afstand mellem dem. Ændringer i denne afstand over tid bruges til at beregne ændringer i Jordens tyngdefelt.

5. Vandmasseestimering :Ved at kombinere tyngdekraftsfeltdata med andre observationer, såsom overfladehøjdemålinger fra radarhøjdemåling, kan videnskabsmænd estimere ændringer i vandmassen på Jorden. De kan bestemme, hvor meget vand der er lagret i forskellige regioner, overvåge vandets bevægelse mellem forskellige reservoirer og spore ændringer i indlandsisen og gletsjermassen.

6. Global dækning :GRACE-FO giver global dækning, hvilket giver forskere mulighed for at studere vandrelaterede ændringer i forskellige dele af verden. Missionens data hjælper med at forbedre vores forståelse af det globale vandkredsløb, klimavariabilitet, havniveaustigning og hvordan menneskelige aktiviteter påvirker vandressourcerne.

De præcise målinger fra GRACE-FO er afgørende for at overvåge Jordens vandressourcer og studere klimaændringernes indvirkning på planetens vandsystemer. Missionen leverer værdifulde data til forskere, politiske beslutningstagere og vandforvaltere til at træffe informerede beslutninger relateret til vandbevarelse, oversvømmelseshåndtering, tørkebegrænsning og bæredygtig vandbrug.