GOCE – Europas tyngdefeltsmåler snart på vei

Sunny side of GOCE
22 august 2008

ESAs satellitt GOCE begynner å bli klar for oppskyting. GOCE skal måle jordas tyngdefelt. Disse dataene er nødvendige for å kunne bestemme høyden på hav, fjell og is helt nøyaktig.

ESAs nye satellitt, Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer, GOCE, skytes opp 10. september 2008. Det skjer fra rombasen i Plesetsk i det nordlige Russland.

- GOCE skal foreta flere og mer nøyaktige målinger av jordas tyngdefelt enn noe annen metode har gjort tidligere, sier Terje Wahl, avdelingsdirektør for forskning og jordobservasjon ved Norsk Romsenter.

GOCE blir også viktig for å sammenfatte målinger som allerede har blitt gjort.

- Mange nasjoner har gjort nøyaktige tyngdefeltsmålinger i sitt eget land, men disse dataene kan ikke sammenliknes direkte, fordi de har blitt målt på ulike steder og til ulike tider, sier Wahl.

Hvorfor måle tyngdekraften?

Jordas tyngdefelt varierer sterkt. Tyngdefeltsmålinger er nødvendige for å danne nullhøydereferansen, geoiden.

Nøyaktige høydemålinger er nødvendige i svært mange sammenhenger, fra produksjon av kart til konstruksjonsarbeid til navigasjon.

Overvåking av klima og miljø avhenger også av høydemålinger. Vil vi vite høyden på havet, havstrømmene og grunnvannsspeilet, eller tykkelsen på is og breer, trenger vi høydemålinger.

For å kunne måle høyde nøyaktig, behøver vi et utgangspunkt for nullhøyde. Denne referansen kalles for geoiden. Geoiden baseres på målinger av jordas tyngdefelt.

Men jordas masse, og dermed tyngdefelt, er ikke likt fordelt over hele planeten. Det er store lokale variasjoner, for eksempel ved fjell og innsjøer.

Til og med havet, som ser flatt ut for det menneskelige øyet, har lokale endringer i tyngdekraften. Derfor må vi måle tyngdefeltet over hele jorda. Det er nettopp dette GOCE skal gjøre.

Vinger og ionemotor

GOCEs ekstremt følsomme sensorer skal måle variasjonen i jordas tyngdefelt.

For å kunne måle tyngdefeltet nøyaktig, må GOCE gå nær jorda. GOCE kommer derfor til å gå mye lavere enn det satellitter vanligvis gjør.

Men der vil GOCE også kjenne luftmotstanden fra jordas atmosfære. Derfor har satellitten både vinger og en avansert ionemotor som skal forhindre at den taper høyde.

I tillegg er instrumentene ombord på GOCE mer nøyaktig og mer avanserte enn noen tyngdefeltsmålere som har blitt laget før.

Norsk utstyr

Ombord er det også utstyr fra Norge. Kongsberg Defense & Aerospace har vært med på å lage solcellepanelene til satellitten.

- Bakkestasjonen på Svalbard kommer også til å ha en viktig rolle de første par månedene etter at GOCE har kommet opp i rommet, sier Wahl.

I den perioden ønsker man nemlig å ha kontakt med satellitten så ofte som mulig. Da skal satellitten testes for å finne en perfekt bane, at instrumentene virker og at alt er som det skal være.

Gleder seg til resultatene

Ønsker vi å vite nøyaktig hvor tykk isen i polområdene er, må vi kjenne høyden på isen.

Statens kartverk er en av de norske institusjonene som kommer til å motta data fra GOCE.

- Det er Statens kartverk som har ansvaret for å fremskaffe høydereferanseflaten, geoiden, i Norge, sier Bjørn Engen ved geodesidivisjonen i Statens kartverk på Hønefoss.

Det gjøres ved hjelp av tyngdefeltsmålinger både på land og til havs. Med nye data fra satellitt vil nøyaktigheten i modellene forbedres.

- Vi utførte nettopp et forskningsprosjekt om havsirkulasjon og havstrøm i Nord-Atlanteren mellom Grønland, Island og Svalbard ved hjelp av slike målinger, og fikk lovende resultater, sier Engen. - Men vi trenger enda mer nøyaktige målinger fra satellitt for å få et godt resultat, og det vil GOCE gi oss.

Det var meningen at data fra GOCE skulle brukes i prosjektet, men GOCE ble forsinket. Fordi verdiene fra satellitten manglet, ble ikke nøyaktigheten så bra som geodetene håpet.

- Vi skal nå gjøre tyngdefeltsmålinger fra havforsyningsfartøy ved Bjørnøya og har lånt utstyr fra USA for gjøre dette, sier Engen. - Det er derfor absolutt av meget stor interesse fra vår side å bruke GOCEs data når de kommer.

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