ESA sänder upp GOCE - det första Earth Explorer-uppdraget

I och med den här uppsändningen inleds ett nytt kapitel i jordobservationens historia i Europa. GOCE är den första i en ny familj av ESA-satelliter som är utformade för att studera vår planet och dess miljö. Syftet med satelliterna är att öka vår kunskap och förståelse av jordsystemets processer och utveckling, vilket ska hjälpa oss att tackla utmaningarna från globala klimatförändringar. I synnerhet kommer GOCE att mäta de mikroskopiska skillnaderna i jordens gravitationsfält.

Den ryska Rockot-bärraketen, som är utvecklad från en långdistansmissil, lyfte kl 15:21 CET (14:21 GMT) och flög norrut över Arktis. Ungefär 90 minuter senare och ett varv i bana kunde den 1052 kg tunga rymdfarkosten separeras och skickas iväg i en cirkulär och polarbana på 280 km höjd och med en vinkel på 96.7º till ekvatorn. Det övre steget Breeze-KM hade då gett GOCE två knuffar för att lägga satelliten i rätt bana. Uppsändningen sköttes av Eurockot Launch Services, ett tyskt/ryskt-företag med säte i Bremen, Tyskland.

ESA:s spårningsstation i Kiruna etablerade kontakt med GOCE kort efter separationen. Rymdfarkosten styrs nu av ESA:s team vid organisationens europeiska rymdkontrollcentrum i Darmstadt, Tyskland.

“GOCE är ESA:s första vetenskapliga satellit som är specialiserad på jordobservation sedan Envisat 2002. Storleken har förändrats, men grundtanken är densamma: att leverera den bästa vetenskap vår teknik förmår för att göra bästa nytta för våra forskare och i slutändan den europas och resten av världens folk, sa Jean-Jacques Dordain, ESA:s generaldirektör.

GOCE valdes 1999 ut som det första av Earth Explorer-programmets så kallade core missions under ESA:s Living Planet Programme. Satelliten utvecklades av ett industriellt team under ledning av Thales Alenia Space i Turin, Italien. EADS Astrium Space i Friedrichshafen, Tyskland stod för plattformen. Thales Alenia Space i Cannes, Frankrike utvecklade och integrerade huvudinstrumentet med hjälp av sensorer med extremt hög precision som utvecklats av Onera i Frankrike. Sammanlagt har 45 europeiska företag bidragit till att bygga satelliten.

Under 24 månader kommer GOCE att samla in tredimensionella gravitationsdata från hela jordgloben. Rådata kommer att bearbetas på marken för att ta fram den exaktaste kartan av jordens gravitationsfält till dags dato och för att förbättra geoiden: referensformen för vår planet. Geoiden kan ses som ytan på en ideal global ocean i vila. Exakt kunskap om geoiden är mycket viktig för våra ytterligare studier av vår planet, dess oceaner och atmosfär. Den kommer att utgöra referensmodellen för våra mätningar och modellering av havsnivåändringar, havsströmmar och polarisarnas dynamik.

En unik nyttolast på en unik rymdfarkost

Huvudinstrumentet ombord är en avancerad elektrostatisk gravitationsgradiometer med sex högkänsliga accelerometrar, parvis monterade längs tre vinkelräta axlar på en extremt stabil kol-kol-struktur. GOCE kommer inte att mäta gravitationen som sådan utan de små skillnaderna i gravitation mellan accelerometerparen som sitter 50 cm från varandra.

De data som samlas in av GOCE kommer att ha en noggrannhet på 1 till 2 cm när det gäller geoidens höjd och 1 mGal för att upptäcka avvikelser i gravitationsfältet. Exempelvis kan berg skapa lokala variationer i gravitationsfältet som kan variera från tiotals milliGal till ungefär hundra mGal. Gal eller Galileo är en mätenhet för tyngdacceleration som används inom geodesin. Den rumsliga upplösningen kommer att förbättras från flera hundra eller tusen kilometer vid tidigare uppdrag till 100 km med GOCE.

För att uppnå högsta prestanda från gradiometern är GOCE utformad för att erbjuda en extremt stabil och ostörd miljö, trots det lilla men betydande motstånd från atmosfärens yttre lager som satelliten möter för att den befinner sig i en bana på så låg höjd. Det här är huvudskälet till den 5 meter långa satellitens långsträckta, pilhuvudformade aerodynamiska utformning.

Rymdfarkosten har även två lågeffekts elektrostatiska xenon-jonmotorer, en primär och en som reserv. Var och en av motorerna kan leverera en drivkraft på 1 till 20 milli-Newton, en kraft som motsvarar en utandning. Dessa motorer kommer att användas för att i realtid kompensera för luftmotståndet baserat på den medelacceleration som mäts av de två accelerometrarna som är monterade längs hastighetsaxeln.

Rymdfarkostens struktur och utformning har också optimerats för att filtrera bort alla möjliga typer av störningar, genom att använda mycket stabila material för att begränsa termiska cykler, utan några rörliga delar.

Ett uppdrag, många fördelar

Under de kommande sex veckorna ska teamen från ESA och industriella partners kontrollera och förbereda GOCE. Rymdfarkosten kommer sedan att flyttas till sin operationella bana på 263 km höjd och nyttolasten kommer att genomgå ytterligare sex veckor av förberedelse och kalibrering. uppdraget är schemalagt att börja sommaren 2009.

En kartläggning av jordens gravitationsfält med så hög precision kommer att vara till nytta för alla grenar av jordvetenskapen.

För geodesin kommer den att ge en enhetlig referensmodell för höjdmätningar som eliminerar diskontinuiteter mellan höjdsystem för olika landmassor, länder och kontinenter. Det kommer att ge bättre möjligheter att följa havsnivåändringar och ge möjlighet att gå igenom mer än 200 års historia av uppmätta havsnivåer runtom i världen.

För oceanografin kommer bättre kunskaper om gravitationsfältet att avsevärt minska osäkerheten när det gäller hur värmen och massan i oceanerna förflyttar sig. Detta i sin tur kommer att medföra att vi har mycket bättre förutsättningar än tidigare att förstå havsströmmar och bygga bättre modeller för att förutspå klimatet. GOCE kommer också att förbättra våra kunskaper om den berggrund polartäcket på Grönland och i Antarktis vilar på. Den exaktare geoid-kartan kommer att ge bättre möjligheter att bestämma banan för satelliter som gör mätningar på istäcket och att de därmed kan nå bättre mätresultat.

För geofysiken kommer en kombination av GOCE:s resultat med magnetism, topografi och seismologi att vara en hjälp för att i 3D kartlägga densitetsvariationer i jordskorpan och övre jordmanteln. Det kommer att vara ett viktigt bidrag för att förbättra våra modeller av sedimentära bassänger, sprickor, tektoniska rörelser och höjdförändringar av land och hav, vilket gör att vi bättre kan förstå de processer som ger upphov till naturkatastrofer.

En Earth Explorer uppe, fler på gång

“- Framgången för den här uppsändningen utgör början på en ny generation av jordvetenskapssatelliter i Europa, sa Volker Liebig, direktör för Jordobservationsprogrammen vid ESA. - Det är den första av en ny generation små, dedicerade vetenskapssatelliter och den banar vägen för fler Earth Explorer-uppdrag. Vetenskapsmännen väntar med spänning på insamlade data från de här uppdragen. Vi har ytterligare fyra uppsändningar under de följande två åren; vilket betyder att vi går en hektisk tid tillmötes.

GOCE är det första Earth Explorer kärnuppdraget under ESA:s Living Planet Programme. Programmet startades 1999 för att främja forskning på jordens atmosfär, biosfär, hydrosfär, kryosfär och innandöme, deras inbördes växelverkan och hur människans aktiviteter påverkar dessa naturliga processer. Ytterligare två kärnuppdrag som är utvalda att studera specifika ämnen som är viktiga för allmänheten är redan under utveckling: ADM-Aeolus som ska studera atmosfärisk dynamik (2011) och EarthCARE som ska undersöka jordens strålningsbalans (2013). Tre mindre Earth Explorer-uppdrag håller på att förberedas: Cryosat 2 för att mäta istäckets tjocklek (2009), SMOS för att studera markens fuktighet och havens sälta (2009), samt Swarm som ska kartlägga magnetfältets utveckling (2011).

Mer information:

Franco Bonacina,
ESA:s språkrör och chef för Media Relations Office
Communication and Knowledge Department
Tel: + 33 1 5369 7299
Fax: + 33 1 6369 7690
E-postadress: Franco.Bonacina@esa.int