ESA skyter opp den første Earth Explorer-satelitten GOCE

17 mars 2009

ESA PR 06-2009. I ettermiddag ble satelitten GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), som er konstruert av Den europeiske romorganisasjonen (ESA), løftet opp i en nesten solsynkron, lav bane rundt jorden av en Rockot oppskytingsrakett fra Plesetsk -kosmodromen nord i Russland.

Med denne oppskytingen er et nytt kapttel i jordobservasjonens historie i Europa startet. GOCE er den første i en ny familie av ESA-satelitter som er konstruert for å undersøke vår egen planet og miljøet her. Formålet er å gi oss bedre kunnskap om prosessene her på jorden og hvordan de er blitt til, slik at vi kan stå bedre rustet til å møte utfordringene med globale klimaendringer. Mer spesifikt vil GOCE måle de ørsmå forskjellene som finnes i jordens gravitasjonsfelt rundt om på jorden.

Den russiske oppskytingsraketten Rockot, som er utviklet med utgangspunkt i et ombygget ballistisk missil, tok av 15:21 CET (14:21 GMT) og fløy nordover, over Arktis. Om lag 90 minutter senere, etter én omdreining i banen og to utbrente øvre rakettrinn på Breeze-KM, ble den 1052 kg tunge satelitten plassert i en sirkulær polarbane i en høyde på 280 km og 96,7º vinkel på ekvator. Oppskytingen ble utført av Eurockot Launch Services, som er et tysk/russisk selskap med hovedkontor i Bremen, Tyskland.

Kontakten med GOCE ble opprettet via ESAs sporingsstasjon i Kiruna, Sverige kort tid etter at oppskytingsraketten ble fraskilt. Satelitten kotntrolleres nå av ESAs grupper på ESOC (European Space Operations Centre) i Darmstadt, Tyskland.

“GOCE er ESAs første vitenskapssatelitt dedikert til jordobservasjoner siden Envisat i 2002. Størrelsen har endret seg, men begrunnelsen er den samme: Å gi den beste vitenskapen teknologien vår kan levere for maksimal nytteverdi for forskningsmiljøene, og til syvende og sist for innbyggerne i Europa og verden”, sier Jean-Jacques Dordain, ESAs generaldirektør.

GOCE ble utvalgt i 1999 til å være det første Earth Explorer-kjerneoppdraget under ESAs Living Planet-program. Satellitten ble utviklet av en industrigruppe ledet av Thales Alenia Space i Torino, Italia. EADS Astrium Space i Friedrichshafen, Tyskland, har levert plattformen. Thales Alenia Space i Cannes, Frankrike, har utviklet og integrert hovedinstrumentet ved hjelp av ultrapresise sensorer utviklet av Onera i Frankrike. Tilsammen 45 europeiske bedrifter har bidratt til konstruksjonen av satelitten.

I en periode på 24 måneder skal GOCE samle inn tredimensjonale gravitasjonsdata fra hele kloden. Nede på bakken vil dataene bli brukt til å konstruere det hittil mest nøyaktige kartet over jordens gravitasjonsfelt og oppdatere geoiden: selve referanseformen på planeten vår. Presis kunnskap om geoiden, som kan betraktes som et ideelt verdenshav i ro, vil spille en svært viktig rolle i den videre undersøkelsen av planeten vår, verdenshavene og atmosfæren. Den fungerer som en referansemodell for måling og modellering av endringer i havnivået, havstrømmene og dynamikken i isdekket rundt polene.

En unik satellitt med en unik last

Instrumentet som utgjør hoveddelen av lasten, er et hypermoderne elektrostatisk gravitasjons-gradiometer. Det inneholder blant annet seks svært følsomme akselerometere montert parvis langs tre innbyrdes vinkelrette akser på en ultrastabil karbon-karbon-struktur. Instrumentet vil ikke bare måle selve gravitasjonskraften, men også de ørsmå forskjellene i gravitasjonen mellom akselerometrene som er plassert 50 cm fra hverandre.

Dataene som samles inn av GOCE vil gi en nøyaktighet på 1 til 2 cm i geoidens høyde, og 1 mGal for avvik i gravitasjonsfeltet. Et eksempel på dette kan være fjell, som vanligvis forårsaker lokale gravitasjonsvariasjoner fra noen titalls milligal til om lag ett hundre. Den romlige oppløsningen vil bli forbedret fra flere hundre eller tusen kilometer, til 100 km med GOCE.

For å oppnå maksimal ytelse fra gradiometeret, er GOCE konstruert for å gi et svært stabilt og uforstyrret miljø, til tross for den relativt lave banen som gir satelitten en liten men tydelig merkbar luftmotstand fra de øvre lagene av atmosfæren. Dette er hovedgrunnen til den slanke, fem meter lange aerodynamiske pilspissformen.

Satelitten har også to xenon-ion-motorer med lav effekt, én hovedmotor og en reservemotor. Hver av dem kan levere en skyvekraft på 1 til 20 milli-Newton (tilsvarer kraften vi skaper når vi puster ut). Disse fremdriftsmotorene vil gjøre korrigeringer i sann tid for luftmotstand, basert på den gjennomsnittlige akselerasjonen målt av de to akselerometerne som er montert på hastighetsaksen.

Satelittens struktur og konstruksjon er dessuten optimalisert for å filtrere bort alle former for forstyrrelser, ved å bruke ultrastabile materialer uten utfellbare eller bevegelige deler.

Ett prosjekt, mange fordeler

Gjennom de neste seks ukene skal gruppene fra ESA og dets industripartnere utføre kontroll og ferdigstilling av GOCE. Deretter vil satelitten bli overført til driftsbane i en høyde på 263 km, der instrumentene om bord skal gjennom ytterligere seks uker med ferdigstilling og kalibrering. Prosjektet skal etter planen settes i drift sommeren 2009.

Kartleggingen av jordens gravitasjonsfelt med en så høy presisjonsgrad vil være til nytte for alle grener innen geovitenskap.

For landmåling vil den gi en enhetlig referansemodell for høydemålinger over hele verden, slik at diskontinuitetene mellom høydesystemer for ulike landmasser, land og kontinenter elimineres. Det vil gjøre det mulig å gjennomføre en bedre kartlegging av endringer i havnivået, og revidere mer enn 200 års historikk innen registrering av havnivået på hele jorden.

For oceanografi vil en bedre kunnskap om gravitasjonsfeltet gi betydelig redusert usikkerhet i beregningene av varmelagring og masseoverføringer i havet. Det vil igjen gi store forbedringer i modellene for havsirkulasjon og værprognoser. I tillegg vil GOCE øke vår kunnskap om berggrunnen under ismassene på Grønland og i Antarktis. Det presise geoide-kartet vil gi bedre baneposisjonering for satelitter som overvåker isdekket, og dermed mer nøyaktige målinger.

For geofysikk vil resultatene fra GOCE kombinert med data om magnetisme, topografi og seismologi kunne brukes til å lage detaljerte tredimensjonale kart over variasjoner i tettheten i jordskorpen og den øvre delen av mantelen. Dette vil bli et viktig bidrag til forbedring av alle modeller av sedimenteringsbasseng, revner, platebevegelser og vertikale forskyvninger av områder med land og havbunn, og på den måten bedre vår forståelse av prosessene som skaper naturkatastrofer.

Én Earth Explorer oppe, flere underveis

“Denne vellykkede oppskytingen markerer begynnelsen på en ny generasjon geovitenskapelige satelitter i Europa”, sier Volker Liebig, direktør for jordobservasjonsprogrammene hos ESA. “Det er den første i en rekke små, dedikerte vitenskapelige satelitter, og baner vei for flere Earth Explorer-prosjekter. Forskerne venter i spenning på dataene fra disse prosjektene. Vi har planlagt fire oppskytinger til i løpet av de neste to årene. Det betyr at vi er inne i en svært travel tid.”

GOCE er det første Earth Explorer-kjerneprosjektet under ESAs Living Planet-program som ble igangsatt i 1999 for å forske på jordens atmosfære, biosfære, hydrosfære, kryosfære og indre, samt samspillet mellom dem og hvordan menneskelig aktivitet påvirker disse naturlige prosessene. Ytterligere to kjerneprosjekter, som skal ta for seg bestemte emner som har stor generell interesse, er allerede under utvikling: ADM-Aeolus for atmosfæredynamikk (2011), og EarthCARE som skal undersøke jordens strålingsbalanse (2013). Tre mindre Earth Explorer-spesialprosjekter er også på agendaen: Cryosat 2 som skal måle iskappenes tykkhet (2009), SMOS som skal undersøke fuktigheten i jorden og saltinnholdet i havene (2009), og Swarm som skal ta for seg utviklingen av magnetfeltet over tid (2011).

Mer informasjon:

Franco Bonacina,
ESA-talsmann og leder for Media Relations
Communication and Knowledge Department
Tlf: + 33 1 5369 7299
Faks: + 33 1 6369 7690
E-post: Franco.Bonacina@esa.int

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