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Il satellite gravitazionale si lancia in missione sul clima
Oggi l'Agenzia spaziale europea (ESA) ha lanciato uno dei satelliti per l'osservazione della Terra più avanzati mai costruiti. Il LA GIOIA (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) è decollato dal cosmodromo di Plesetsk nella Russia settentrionale a bordo di un missile balistico intercontinentale modificato.
Decollo: Il campo di gravità dell'ESA e Ocean Circulation Explorer (GOCE) allo stato stazionario misureranno il campo di gravità terrestre. Il satellite è stato sottoposto a controlli finali in camera bianca (in alto) prima di essere montato su un razzo. È stato lanciato oggi dal cosmodromo di Plesetsk nel nord della Russia. L'illustrazione di un artista (in basso) mostra il satellite in orbita. È lungo cinque metri e largo un metro, con quattro pannelli solari montati sul corpo e due sulle ali.
GOCE orbiterà intorno alla Terra a un'altitudine di circa 260 chilometri per 24 mesi, girando da un polo all'altro mentre il pianeta gira sotto di essa. Da agosto, il satellite misurerà il campo gravitazionale terrestre con una precisione e una risoluzione più elevate rispetto a qualsiasi missione precedente.
La misurazione del campo gravitazionale terrestre fornirà agli scienziati nuove informazioni sulla composizione del pianeta, i movimenti dei suoi oceani e lo spessore e il movimento delle calotte polari. Fondamentalmente, aiuterà anche gli scienziati a costruire modelli informatici per prevedere l'impatto del cambiamento climatico in modo più accurato.
Il monitoraggio della copertura del ghiaccio, dei cambiamenti del livello del mare e della circolazione oceanica sarà una parte particolarmente importante della missione. Uno dei principali impatti del cambiamento climatico è la perdita di massa di ghiaccio e l'aumento del livello del mare, afferma Prasad Gogineni , il direttore del Centro per il telerilevamento delle calotte glaciali ( CReSIS ) presso l'Università del Kansas. I dati del nuovo satellite saranno accoppiati con i modelli del livello del mare per prevedere meglio l'innalzamento del livello del mare regionale e globale, aggiunge Claude Laird, ricercatore associato al CReSIS.
Danilo Muzi, project manager di GOCE, afferma che i sensori della navicella spaziale sono 100 volte più sensibili di qualsiasi cosa volata fino ad ora. La navicella misurerà il campo gravitazionale terrestre usando un gradiometro. Questo tipo di strumento è già utilizzato per misurazioni a terra e sugli aerei, ma non è mai stato posizionato prima su un satellite. Il gradiometro è costituito da sei accelerometri-sensori ultrasensibili che misurano l'accelerazione e sono stati costruiti appositamente per la missione. Questi accelerometri sono disposti in tre coppie e sono allineati lungo tre diversi assi del gradiometro. Misurando sottili differenze nell'attrazione gravitazionale percepita da ciascuna coppia di accelerometri, il satellite produrrà una mappa migliore delle misurazioni della gravità per l'intero globo.
Gli strumenti di GOCE consentiranno inoltre agli scienziati di misurare il campo gravitazionale terrestre fino a scale spaziali molto piccole. Più piccoli dettagli hai, più puoi imparare sulla terra sotto la superficie, dice Giovanni vero , professore di fisica all'Università del Colorado. Il satellite fornirà una risoluzione migliore di 100 chilometri. Ottenere l'intera terra, inclusi gli oceani, su piccola scala e la straordinaria risoluzione che GOCE fornirà è semplicemente straordinario ed estremamente utile, afferma Wahr.
La NASA ha attualmente una coppia di satelliti che misurano il campo gravitazionale terrestre in orbita. Questi veicoli spaziali gemelli, conosciuti come ADORNARE , sono stati lanciati nel 2002 e orbitano a 500 chilometri sopra la superficie terrestre. Hanno già fornito preziose informazioni su come sta cambiando la massa della calotta glaciale dell'Antartico e della Groenlandia, ma la loro risoluzione spaziale non è buona come quella di GOCE, afferma Gogineni. Il [nuovo] satellite fornirà un set di dati migliorato che ci consentirà di fare un lavoro molto migliore di misurazione della massa della calotta glaciale, in particolare in Groenlandia, dice.
Navigazione tranquilla: GOCE utilizzerà un gradiometro dotato di accelerometri sensibili per misurare il gradiente di gravità terrestre. Utilizzerà anche un motore a ioni sulla sua estremità di coda per compensare la decelerazione causata dall'atmosfera nell'orbita terrestre bassa.
Per rendere la misurazione il più accurata possibile, i ricercatori hanno dovuto compensare la resistenza dell'aria creata dall'atmosfera nell'orbita terrestre bassa. Questa resistenza crea una piccola decelerazione del satellite, che sarebbe rilevata dagli accelerometri come accelerazione. Pertanto, i ricercatori hanno aggiunto un motore a ioni alla coda del satellite che emetterà ioni a una velocità che corrisponde perfettamente a questa decelerazione.
GOCE fa parte di una missione più ampia dell'ESA chiamata Programma del pianeta vivente , che comporterà il lancio di altri sette satelliti nei prossimi due anni, ciascuno progettato per misurare una diversa caratteristica del pianeta. Ad esempio, questa estate, l'ESA prevede di lanciare un satellite chiamato SMOS per misurare l'umidità della terra e la salinità degli oceani. Un altro satellite, chiamato CrySat-2, partirà alla fine dell'anno per mappare la copertura del ghiaccio. In passato, sia l'ESA che la NASA si sono concentrate sul lancio di satelliti più grandi che trasportano molti strumenti. Nel 2002, l'ESA ha lanciato Envisat , un satellite a 10 strumenti, e la NASA ha un programma in corso chiamato Landsat , iniziata nel 1972 ed è considerata il gold standard per le missioni di scienze della terra.
Wahr, che ha lavorato alla missione GRACE, afferma che la nuova missione è molto eccitante. Per quelli di noi nel settore, sarà meraviglioso, dice.