Trzema podstawowymi celami misji CHAMP było:
dostarczenie bardzo dokładnych długofalowych właściwości pola grawitacyjnego Ziemi oraz chwilowych odchyleń tego pola
uzyskanie z niespotykaną dotychczas dokładnością szacunkowych obliczeń dotyczących ziemskiego pola magnetycznego oraz zmienności jego składowych w czasie
dostarczenie globalnych danych GPS związanych z refrakcją atmosferyczną i jonosferyczną, które mogą następnie być przekształcone w informacje określające temperaturę, zawartość oparów czy elektronów.
Ponadto wyniki misji pozwoliły na:
badanie struktury i zjawisk dynamicznych zachodzących w skorupie ziemskiej oraz jej wzajemnych relacji z oceanami i atmosferą
dokładniejsze monitorowanie cyrkulacji oceanów i zmiany poziomu morza
badanie pionowych warstw powietrznej powłoki Ziemi.
Cechował się mocną strukturą ze stałymi ogniwami słonecznymi. Jego podstawowa konstrukcja była oparta w głównej mierze na aluminiowych panelach. Kształt satelity był kompromisem pomiędzy aerodynamiką oraz umiejscowieniem instrumentów pomiarowych i podsystemów.
Grace- to misja współtworzona przez NASA i Niemiecką Agencję Kosmiczną. W jej skład wchodzą dwa bliźniacze satelity wystrzelone 17 marca 2002r. z kosmodromu w Rosji, które są oddalone od siebie o około 220 km na orbicie. Wysokość orbity statków to 500 km. amerykańska i niemiecka agencja kosmiczna postanowiły kontynuować misję satelity GRACE do 2015 roku. Misja GRACE śledzi zmiany ziemskiego pola grawitacyjnego. W wyniku tych różnic zmienia się także odległość między oboma satelitami rzędu 0,01 szerokości ludzkiego włosa. Dane grawimetryczne zbierane przez GRACE są około 100 razy dokładniejsze niż inne, którymi dysponują oceanografowie, hydrolodzy, glacjolodzy, geolodzy, czy klimatolodzy. Pomiarów z GRACE używa się np. przy pomiarach ilości wody ubywającej z makroregionów, czy tempa topnienia lądolodu w Grenlandii.
GRACE – model pola grawitacyjnego Ziemi- Misja ta pozwala na zobrazowanie miesięcznej zmiany pola grawitacyjnego wywołanego przez pory roku, pogodę oraz tymczasowe zmiany klimatyczne. Pomiary uzyskane są wykorzystywane również do badań zmian objętości zbiorników wodnych. Uzyskane dane pozwalają zobrazować zmiany wysokości poziomu wody z dużą precyzją, często poniżej 1 cm. Misja dostarcza również informacji o tempie topnienia lądolodu na Grenlandii.
Goce- klimatologiczny i geofizyczny satelita Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA mający na celu badanie pola grawitacyjnego Ziemi i cyrkulacji wody w oceanach w stanie spoczynku. Jest kontynuatorem i rozszerzeniem pomiarów pola siły ciężkości wcześniejszych misji CHAMP i GRACE. Satelita wszedł ponownie w atmosferę Ziemi 11 listopada 2013 roku.
Dane techniczne-
Budowa satelity: sztywna struktura z mocno przymocowanymi skrzydłami, w całości pokryty panelami słonecznymi. Statek w kształcie ośmiokąta o średnicy ok. 1 m i długości 5 m. Końcowe lotki pełnią funkcję stabilizatorów. Satelita został wyposażony między innymi w silnik jonowy z 40-kilogramowym zapasem paliwa ksenonowego. Taka rezerwa miała wystarczyć na 20 miesięcy pracy - statek spędził na orbicie prawie 4,5 roku.
Satelita GOCE zawiera dwa instrumenty umożliwiające kompletny pomiar pola siły ciężkości:
satellite gravity gradient (SGG) - Gradientometr do pomiaru gradientów przyspieszenia, dzięki któremu można uzyskać średnio i krótkofalowy zakres widma pola siły ciężkości
satellite-to-satellite (high-low) tracking (hl-SST) - odbiornik GPS/GLONASS do precyzyjnego wyznaczenia pozycji satelity, dzięki któremu uzyskuje się długofalowy zakres widma pola siły ciężkości.
Geoida:
W 2011 roku z wyników misji GOCE powstał model "geoidy" na zdjęciu. W tym czasie był to najbardziej dokładny, jaki kiedykolwiek wyprodukowano. Kolory na obrazie stanowią odchylenia w wysokości (-100 m do +100 m) z idealnym geoidy. Niebieskie odcienie stanowią niskie wartości i czerwone / żółte reprezentują wysokie wartości.
Precyzyjny model geoidy Ziemi jest niezbędna do uzyskiwania dokładnych pomiarów cyrkulacji oceanicznej, zmiany poziomu morza i dynamiki lądowych lodu. Geoid służy również jako powierzchnia odniesienia, z którego można mapować topograficzne na świecie. Ponadto lepsze zrozumienie zmian pola grawitacyjnego będzie prowadzić do głębszego zrozumienia wnętrza Ziemi, takich jak fizyka i dynamiki związanych z aktywnością wulkanu i trzęsienie ziemi.W połowie 2014 roku, została wygenerowany na podstawie danych z Goce model pola grawitacyjnego i geoida. Każda wersja bardziej dokładne niż w zeszłym. Piąta grawitacja modelu i geoidy, zawiera wszystkie dane grawitacyjnych zebranych przez cały okres trwania misji - aż do momentu, gdy listopada 2013 w końcu przestał działać satelitarnej i ulegli sile został zaprojektowany do pomiaru.
Po raz pierwszy naukowcy wykazali, że precyzyjne pomiary zmieniającego się pola grawitacyjnego Ziemi może skutecznie monitorować zmiany planety pogody i klimatu. To stwierdzenie pochodzi z ponad rocznej wartości danych z Grace.
Miesięczne zmiany w rozkładzie mas wody i lodu mogą być oszacowane przez pomiar zmian pola grawitacyjnego Ziemi. Dane Grace mierzony ciężar do 10 cm (cztery cali) od akumulacji wód podziemnych z ciężkimi tropikalne deszcze, szczególnie w dorzeczu Amazonki i Azji Południowo-Wschodniej. Mniejsze sygnały wywołane przez zmiany w cyrkulacji oceanicznej były widoczne.
Pytania :
Wymień 3 geodezyjne misje satelitarne
Krótka charakterystyka misji CHAMP
Cel misji GOCE
GOCE, CHAMP , GRACE
CHAMP- misja niemieckiego satelity, której przedmiotem były badania odnoszące się do Ziemi i jej powłoki oraz badania atmosferycze, zarządzane przez GFZ (Niemieckie Centrum Badań Geologicznych). Satelita CHAMP został wystrzelony 15 lipca 2000 roku i umieszczony na orbicie o początkowej wysokości lotu 454 km.
Dzięki pomiarom na pokładzie statku kosmicznego
i infrastrukturze rozwiniętej na ziemi CHAMP stał się pilotażową misją poprzedzającą pomiary GPS dla obserwacji atmosfery i jonosfery oraz zastosowań w prognozie pogody i monitorowaniu pogody w przestrzeni.Zebranie bardzo dokładnych danych dotyczących:
pola grawitacyjnego Ziemi
ziemskiego pola magnetycznego
danych GPS związanych z refrakcją atmosferyczną i jonosferyczną
Misja CHAMP została zakończona 19 września 2010 roku
Goce - klimatologiczny i geofizyczny satelita Europejskiej Agencji Kosmicznej ESA mający na celu badanie pola grawitacyjnego Ziemi i cyrkulacji wody w oceanach w stanie spoczynku. Jest kontynuatorem i rozszerzeniem pomiarów pola siły ciężkości wcześniejszych misji CHAMP i GRACE. Satelita wszedł ponownie w atmosferę Ziemi 11 listopada 2013 roku.