Dvojice gravitačních družic funguje

Družice GRACE-FO na oběžné dráze

Téměř identická dvojčata GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On) byla vypuštěna 22. května z Vandenbergovy základny v Kalifornii. Za méně než tři týdny od startu dokázaly obě družice dokončit první fázi, při které kromě jiného prokázaly své schopnosti měřit pomocí mikrovln vzájemnou vzdálenost. Právě díky tomuto unikátnímu systému bude možné s pomocí těchto dvou družic velmi přesně měřit, jak se po naší planetě přesouvá hmota.

Společnými silami se inženýrům z NASA a Německého výzkumného střediska geofyzikálních věd s přispěním pozemních operátorů z řídícího střediska v Oberpfaffenhofenu podařilo během prvních dní provést časnou operační fázi, takže je možné přejít do 85 dní dlouhé fáze kontrol na oběžné dráze. Samotná vědecké činnost začne právě po dokončení této zahájené etapy.

Stavba družic GRACE-FO.

Stavba družic GRACE-FO.
Zdroj: http://spaceflight101.com

Ale pojďme se zaměřit na etapu skončenou, na úvodní vědeckou fázi. Družice během ní měřily svou vzájemnou vzdálenost, která se pohybovala kolem 220 kilometrů. V té době byly všechny přístroje napájeny elektrickou energií a dosavadní kontroly ukazují, že se chovaly tak, jak měly. Inženýři tak mohli aktivovat i oba primární přístroje – prvním jsou akcelerometry, které měří negravitační síly působící na družice. Jde třeba o odpor atmosféry, nebo o tlak slunečního záření.

Druhým důležitým systémem, který byl aktivován, je mikrovlnný měřič vzdálenosti, který se stará o samotné měření. Nepravidelnosti zemského gravitačního pole jsou způsobeny změnami v rozložení hmoty na planetě a pod jejím povrchem. Jde třeba o vysychání podzemní vody, nebo tání ledovců. Právě tyto drobné rozdíly v intenzitě gravitačního pole způsobují, že se vzdálenost mezi oběma družicemi stále drobně mění.

Řez družicí GRACE-FO s vyznačením mikrovlnného měřiče.

Řez družicí GRACE-FO s vyznačením mikrovlnného měřiče.
Zdroj: https://directory.eoportal.org

V souvislosti s touto misí se stále mluví o mimořádné přesnosti, ale člověk si stále dokáže jen stěží představit, o jaké úrovni přesnosti se tu bavíme. Mikrovlnný měřič pracuje s přesností lepší než jeden mikrometr, což je zhruba desetina tloušťky lidského vlasu. Při každém oběhu se na údajích projevují významné změny gravitace způsobené horskými masivy. Aby si ověřily fungování měřiče, provedly pozemní týmy zkoušku, při které se sledovalo, jak tento přístroj dokáže změřit vzdálenost mezi družicemi při přeletu nad pohořím Himálaj. Na přiloženém obrázku můžete vidět, jaký byl výsledek.

Dráha družic GRACE-FO během zkušebního měření a jeho výsledky.

Dráha družic GRACE-FO během zkušebního měření a jeho výsledky.
Zdroj: https://www.nasa.gov

Rozechvělé čáry ukazují, jak se vzdálenost mezi družicemi mění při přeletu nad oceány, pevninou a částečně i nad horami. Pozorované změny vzdálenosti se pohybují až v řádu stovek mikrometrů, což je ve shodě s počítačovými simulacemi. Díky těmto zkouškám mají pozemní týmy jistotu, že klíčový přístroj funguje správně.

Princip fungování systému GRACE-FO.

Princip fungování systému GRACE-FO.
Zdroj: http://www.clarksvilleonline.com/

Družice GRACE-FO krouží po polární oběžné dráze, takže se během své několikaleté mise nad každé místo několikrát vrátí. Z jejich dat bude možné každý měsíc sledovat, jak konkrétně se gravitační pole mění. Přístroje jsou tak citlivé, že dokáží zaznamenat i gravitační vliv způsobený zvýšením vodní hladiny o 1 centimetr na ploše o průměru 320 kilometrů. Tyto sondy tak mohou nepřímo pomocí s výzkumem změny klimatu včetně změn, které probíhají v opravdu velkém měřítku jako je třeba tání ledovců. Data najdou využití i při studiu sucha, nebo zemětřesení. Díky údajům bude možné sledovat, jak se mění nasycenost zásobníků podzemní vody. Družice tak budou mít velký vliv i na zlepšení života běžných lidí.

Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/graceart.jpg
http://spaceflight101.com/…/airbus-defence-and-space-grace-fo-acoustic-noise-test.jpg
https://directory.eoportal.org/documents/163813/3552399/Grace-FO_Auto15.jpeg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/gracefo20180608-16.jpg
http://www.clarksvilleonline.com/…/NASAs-GRACE-FO-Mission-set-to-launch-May-19th.jpg

Dvojice gravitačních družic funguje, 5.0 out of 5 based on 12 ratings
Pin It
(Visited 2 120 times, 1 visits today)
Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky

Hlášení chyb a nepřesnostíClose

VN:F [1.9.22_1171]
Rating: 5.0/5 (12 votes cast)
(Visited 2 120 times, 1 visits today)
Níže můžete zanechat svůj komentář.

Více se o tomto tématu dočtete zde »
(odkaz vede na příslušné vlákno diskuzního fóra www.kosmonautix.cz)


9 komentářů ke článku “Dvojice gravitačních družic funguje”

  1. pbpitko napsal:

    Potešujúca správa. Čo najviac takých !
    Na konci misie budeme toho vedieť ešte o mnoho viac. Toto je zatiaľ iba o tom že prístroje pracujú dobre. To najdôležitejšie , zber dát, ešte iba príde.

  2. Jiný Honza napsal:

    Tak trošku jsem očekával nějakou informaci o tom novém laserovém měření vzdálenosti. Ale třeba se ještě dočkáme.

    • Dušan Majer napsal:

      To je spíše technologický demonstrátor, bude se testovat asi až v právě zahájené fázi.

      • Janda napsal:

        V závěrečné zprávě o misi Lisa-Pathfinder (https://www.cosmos.esa.int/documents/427239/653121/goat-final-submitted1.pdf/10eaf634-e7df-4db2-921b-43d930993101) se píše, že ten “laserový měřič” je v podstatě technologický demonstrátor plánováné sondy LISA: “The GRACE Follow-On mission will include an intersatellite Laser-Ranging Interferometer
        (LRI) to measure fluctuations in the separation between separated spacecraft by heterodyne
        laser interferometry. GRACE Follow-On is a joint US–German mission, and LRI is a collabo-
        ration between LISA partners from the AEI and JPL. The LRI will be the first long-distance in-
        terspacecraft interferometer; its design draws directly from LISA technology development and
        features LISA-representative received signal powers despite the much shorter 250 km baseline.”

    • just4info napsal:

      Tiez som pri citani clanku hladal zmienku o laseri. 🙂
      Ale inak, samozrejme, som si clanok precital rad sam o sebe. 🙂

  3. Anton napsal:

    GRACE-FO by už mali byť dostatočne citlivé na monitorovanie supersopiek. Sopky vybuchuli a vybuchovať budú stále. Zatiaľ sme nevedeli kedy, alebo s dostatočným predstihom. Podmienky na výbuch supersopiek určite nenastávaju v behom niekoľkých hodín, ale dospievajú časom. Pod supesopkami sa zromažďuje láva dlhodobo, čo by sa malo prejavovať aj gravitačne. Sem tam sa prejavuje aj zemetrasením. U niektorých sopiek sa už robí letecký prieskum a fotografie supesopky a okolitého terénu. Počitačové simulácie rýchlo ukážu, že dochádza niekde ku kritickéj zmene terénu, ktorá veští prebudenie sopky. Zaujímal sa niekto aj na využitie satelitov ako GRACE-FO na predpovede explózie supersopiek?
    Ak sa napríklad prebudi v USA Yeloustonská supersopka môže do zdevastovať celú Severnú Ameriku aj veľkými klimatickými následkami pre Európu.
    V Európe sa zvyšuje aktivita supersopky Campi Flegrei. V minulosti naštartovala zánik neandrtalcou. Metrové nánosy popola sa našli po jej výbuchu v Bulharsku, stopy popola až na Sibíri. Takých supersopiek je na svete veľa.
    Nemali by sme len tak nečinne čakať, lebo raz to určite príde.
    Mal by sa založiť aj celosvetový monitoring supersopiek a väčších sopiek a spájať dáta z enviromentálnych satelitov s dátami satelitov ako GRACE-FO, s leteckými a pozemnými dátami.
    Je síce v našej dobe veľmi ťažko zabrániť výbuchom väčších sopiek, alebo supersopiek ale vždy sa dá aspoň niečo urobiť na zmiernenie výbuchov a následkov takých výbuchov.

Zanechte komentář