Η μακρά σειρά βαρυτικών μετρήσεων προαναγγέλει μια νέα αρχή

Μεταφέροντας τον πρώτο 3D αισθητήρα βαρύτητας στο διάστημα, αυτός ο δορυφόρος τεχνολογίας αιχμής μέτρησε τη βαρύτητα της Γης με πρωτοφανή ακρίβεια.

Τα τέσσερα χρόνια που βρισκόταν σε τροχιά ο GOCE, κατέληξαν σε μια σειρά από τέσσερα μοντέλα βαρύτητας, κάθε ένα πιο ακριβές από το προηγούμενο. Αυτά τα μοντέλα έχουν χρησιμοποιηθεί για να παράγουν αντίστοιχα "γεωειδή" - την επιφάνεια ενός παγκόσμιου ωκεανού διαμορφωμένου από τη βαρύτητα και μόνο. 

Διαμορφωμένο από τις βαρυτικές διαφορές, το γεωειδές είναι μια βασική αναφορά για την κατανόηση της κυκλοφορίας των ωκεανών, την αλλαγή της στάθμης της θάλασσας και τη δυναμική του πάγου.

Από μια αποστολή που συνεχίζει να προσφέρει, ένα πέμπτο μοντέλο έχει τώρα παραχθεί. Ενσωματώνει τα δεδομένα που συλλέχθηκαν σε όλη την επιχειρησιακή ζωή του δορυφόρου διάρκειας 42 μηνών.

Το προηγούμενο γεωειδές, κυκλοφόρησε τον Μάρτιο του 2013 και βασίστηκε σε μετρήσεις 27 μηνών. 

Ο δορυφόρος σχεδιάστηκε ώστε να βρίσκεται σε τροχιά σε ένα εξαιρετικά χαμηλό υψόμετρο 255 χιλιομέτρων ώστε να λάβει τις καλύτερες δυνατές μετρήσεις της βαρύτητας. Στο τέλος του 2012, η χαμηλή κατανάλωση καυσίμων επέτρεψε στους χειριστές του να επεκτείνουν τη ζωή του και να αρχίσουν να χαμηλώνουν τη θέση του δορυφόρου περαιτέρω κατά 31 χιλιόμετρα για ακόμη πιο ακριβείς μετρήσεις. Αυτό ήταν κατά πολύ το όριο των δυνατοτήτων του, αλλά μεγιστοποίησε την απόδοση για την επιστήμη.

Αφού ξεπέρασε το διπλάσιο της προγραμματισμένης ζωής του σε τροχιά, ο δορυφόρος ξέμεινε από καύσιμα και παρασύρθηκε πίσω στην ατμόσφαιρα, το Νοέμβριο του 2013.

Το πέμπτο βαρυτικό μοντέλο και γεωειδές, τα οποία διέθεσε πρόσφατα η ESA, περιλαμβάνουν αυτές τις τελευταίες πολύτιμες μετρήσεις, ακριβώς μέχρι τη χρονική στιγμή που ο δορυφόρος σταμάτησε να λειτουργεί και ειρωνικά υπέκυψε στη δύναμη που σχεδιάστηκε να μετρά.

Παρά το γεγονός ότι ο δορυφόρος δεν είναι πλέον σε τροχιά, οι επιστήμονες έχουν τώρα την καλύτερη δυνατή πληροφόρηση για τη βαρύτητα της Γης, ουσιαστικά μια νέα αρχή για την αποστολή.

Ο GOCE έχει ήδη ρίξει νέο φως στις διάφορες πτυχές της Γης και ξεπέρασε το αρχικό πεδίο εφαρμογής του με πολλούς διαφορετικούς τρόπους.

Χρησιμοποιήθηκε για να καταλάβουμε πώς οι ωκεανοί μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες θερμότητας γύρω από τον πλανήτη και για την ανάπτυξη ενός παγκόσμιου συστήματος αναφοράς ύψους. 

Παρείχε πληροφορίες σχετικά με την ατμοσφαιρική πυκνότητα και τους ανέμους, χαρτογράφησε το όριο μεταξύ του γήινου φλοιού και του ανώτερου μανδύα, και χρησιμοποιήθηκε για να καταλάβουμε τι συμβαίνει σε αυτά τα στρώματα που βρίσκονται πολύ κάτω από τα πόδια μας.

Και τα επιτεύγματά του περιλαμβάνουν τη χαρτογράφηση μιας ουλής στην βαρύτητα της Γης που προκλήθηκε από τον σεισμό του 2011 στην Ιαπωνία.

Το απόλυτο μοντέλο γεωειδούς και βαρυτικά δεδομένα θα χρησιμοποιηθούν τα επόμενα χρόνια για μια βαθύτερη κατανόηση της Γης.

Ο Διευθυντής της αποστολής GOCE της ESA, Rune Floberghagen, δήλωσε: "Είμαστε πολύ ευχαριστημένοι με τα αποτελέσματα της τελικής, υπερ-χαμηλού υψομέτρου φάσης της αποστολής μας.

"Στην πραγματικότητα, οι προσπάθειες που έγιναν από την ομάδα της αποστολής και από τους επιστήμονες για τη διασφάλιση των λειτουργιών πτήσης σε αυτά τα ακραία ύψη και επεξεργασίας των δεδομένων, είχαν ως αποτέλεσμα το διπλασιασμό του πληροφοριακού περιεχομένου και μια πολύ σημαντική αύξηση στη χωρική ανάλυση.

"Πράγματι, η νέα έκδοση αποτελεσμάτων «Release 5 solutions» πάει πολύ πιο πέρα ​​από τους φιλόδοξους στόχους που είχαμε όταν το έργο GOCE ξεκίνησε. 

"Οι επιστήμονες σε όλο τον κόσμο έχουν πλέον ένα μοντέλο βαρύτητας βασισμένο σε δορυφορικές παρατηρήσεις που θα παραμείνει το de facto πρότυπο για πολλά χρόνια στο μέλλον."