Ensimmäinen GOCEn mittauksiin perustuva geoidimalli (kesäkuu 2010)

GOCE lunastaa lupauksensa

10 Maaliskuu 2011

ESAn GOCE-satelliitti on saavuttanut tavoitteensa Maan painovoiman kartoittamisesta ennen näkemättömällä tarkkuudella. Kahdessa vuodessa se on saanut tehnyt mittaukset, jotka tarvitaan planeettamme 'geoidin' eli vertailumuodon määrittämiseen.

“GOCE on yksi ESAn innovatiivisimmista missioista. Sen sisältämien uusien teknologioiden määrä asetti monia haasteita tutkijoille, insinööreille ja yli 40 yritykselle, jotka osallistuivat satelliitin rakentamiseen”, kertoo Volker Liebig, ESAn kaukokartoitusohjelman johtaja.

“Olen iloinen voidessani julkistaa kovan työn ja omistautumisen tuottaneen tulosta. Satelliitin tuottama tieto mahdollistaa nyt sen, että voimme tehdä korkearesoluutioisen kartan 'geoidista'. Se on paljon tarkempi ja sisältää paremman paikkatarkkuuden kuin mikään muu vastaava tietokanta."

GOCE first global gravity model
GOCEn ensimmäinen globaali painovoimamalli

Geoidi on muoto, jonka kuvitteellinen maailmanlaajuinen valtameri ottaisi painovoiman vaikutuksesta vuorovesien ja virtojen puuttuessa. Se kuvastaa Maan painovoimakentässä olevia pienenpieniä vaihteluita, jotka vähäisyydestään huolimatta vaikuttavat maapallon toimintaan.

Geoidia käytetään vertailukohtana esimerkiksi valtamerten kierron, meriveden korkeuden muuttumisen ja maapallon jäädynamiikan muutoksien arvioinnissa. Näin geoidin tarkka tunteminen auttaa myös hahmottamaan tarkemmin ilmastonmuutosta.

GOCE eli Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer laukaistiin avaruuteen maaliskuussa 2009. Se suunniteltiin toimimaan kiertoradalla kaksi vuotta, johon sisältyi käyttöönottovaiheen lisäksi kaksi kuuden kuukauden mittausjaksoa.

Satelliitti sai mittauskuukautensa täyteen nyt maaliskuun 2. päivänä.

Tämän jälkeen saatua dataa kalibroidaan ja prosessoidaan, jotta tutkijat voivat luoda sen avulla ainutlaatuisen mallin geoidista.

Dataa hyödynnetään myös Suomessa

Painovoimamittausta lentokoneella

Suomessa, Geodeettisella laitoksella tutkitaan GOCE-aineiston soveltuvuutta korkeusjärjestelmien perustaksi sekä eri maiden järjestelmien liittämistä toisiinsa.

“Perinteiset maanpäälliset painovoimamittaukset vievät paljon aikaa, eivätkä ne ole kattavia," kertoo Mirjam Bilker-Koivula laitokselta. "GOCE-satelliitti sen sijaan kartoittaa maapallon painovoimakenttää tasaisesti. Sen avulla saadaan painovoimatietoja myös alueilta, joilta niitä ei aikaisemmin ole ollut paljoa, kuten esimerkiksi valtameriltä.”

GOCEa edeltäneet satelliitit CHAMP ja GRACE paransivat ja yhtenäistivät tietoa maapallon painovoimakentästä. Ne lensivät kuitenkin korkeammalla ja käyttivät eri teknologiaa mittauksiin. Siksi ne eivät pystyneet havaitsemaan yhtä pieniä vaihteluja.

“Omassa tutkimuksessani lasken painovoimadatasta tarkkaa geoidimallia Suomelle”, jatkaa Bilker-Koivula. "Käytän GOCEn tuottamaa mallia ja tarkennan sitä Suomen alueella maanpäällisten painovoimamittausten datalla. Samalla myös testataan GOCE-datan tarkkuus Suomessa vertaamalla sitä muihin datoihin."

Geoidimallista on apua esimerkiksi GPS-mittauksista saatujen ellipsoidisten korkeuksien muuntamiseen. Luvassa on myös tutkimus, jossa verrataan Itämeren massavaihtelujen vastaavuutta satelliittihavaintoihin.

Käyttöikä lähes tuplaantuu

GOCE kiertoradalla

Vaikka GOCE sai valmiiksi suunnitellun missionsa, on Auringon vähäinen aktiivisuus viimeisen kahden vuoden aikana mahdollistanut pienemmän ajoaineenkulutuksen, kuin mitä etukäteen arvioitiin. Ajoaineen säästön, satelliitin hyvän kunnon sekä datan hyvän laadun ansiosta ESA päätti marraskuussa 2010 jatkaa mission toimita-aikaa vuoden 2012 loppuun asti.

“Lähes kaksinkertaistamalla mission käyttöiän, GOCE-data tuottaa entistä paremman gravitaatiokenttäkartan ja geoidi-tuotteet”, arvioi GOCEn missiojohtaja Rune Floberghagen.

“Kunhan gravitaatiomallit saadaan valmiiksi, ne tulevat olemaan saatavilla kaikille käyttäjille ilmaiseksi ESAn datapolitiikkaa noudattaen.”

“Seuraan mielenkiinnolla GOCEn sovelluksia merentutkimuksessa”, sanoo Bilker-Koivula. “GOCEn tuottama geoidimalli antaa paremman referenssipinnan merialueille ja sen avulla voidaan esimerkiksi määrittää merenpinnan korkeuksia uudelleen jopa useita vuosia taaksepäin. Näin saadaan homogeeninen aikasarja merenpinnan noususta.”

Uudet GOCEn tuotteet ja niistä johdettu tiede esitellään Neljännessä kansainvälisessä GOCE-käyttäjien työpajassa, joka pidetään Münchenin teknillisessä yliopistossa Saksassa 31. maaliskuuta – 1. huhtikuuta 2011.

Lehdistön edustajat ovat tervetulleita tapahtumaan. Enemmän tietoa ohjelmasta löytyy osoitteesta www.goce2011.org.

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.