GRACE skutt opp for detaljert gravitasjonskartlegging

Av Erik Tronstad

Rockot-bæreraketten med GRACE går til værs. (DLR)

Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) ble skutt opp fra Plesetsk-kosmodromen i Russland søndag 17. mars 2002 klokken 10.21.27 norsk tid. Bæreraketten som ble brukt, var av typen Rockot.

Nyttelasten bestod av de to GRACE-satellittene, som kalles henholdsvis Tom og Jerry. Satellittene ble plassert i 500 km høye baner med en inklinasjon på 89° i forhold til ekvator.

Formålet med GRACE er å foreta en langt mer nøyaktig kartlegging av Jordens gravitasjonsfelt enn hva som før er gjort. Vår planets gravitasjonsfelt er ikke som fra en homogen kule, men har merkbare lokale variasjoner fra sted til sted.

Tom og Jerry skal gå i samme bane rundt Jorden, med den ene satellitten omtrent 220 km foran den andre. På hvert omløp vil de to satellittene registrere de små variasjonene i Jordens gravitasjonsfelt. Områder med litt kraftigere gravitasjonsfelt enn andre vil påvirke den fremste satellitten først, og dra den litt bort fra den bakerste. Når den første satellitten beveger seg bort fra dette området, vil den lokale gravitasjonskraften der bremse satellitten litt ned. Dermed vil avstanden mellom satellittene minske litt igjen.

De to GRACE-satellittene (mørke) kobles fra bærerakettens øverste trinn (den lyse strukturen i midten). (DLR)

Avstanden mellom satellittene kan måles med en usikkerhet på 10 mikrometer, som tilsvarer omtrent én tidel av tykkelsen på et hårstrå. Ved å måle variasjonene i avstanden mellom Tom og Jerry med så stor nøyaktighet, vil forskerne kunne bygge opp et kart over variasjoner i Jordens gravitasjonsfelt. Man tar sikte på å utarbeide et nytt kart hver måned.

I tillegg til at gravitasjonsfeltet varierer fra sted til sted på Jorden, kan det på samme sted variere over tid. For eksempel vil forflytninger av vannmasser på jordoverflaten og magma i Jordens indre gi slike variasjoner. Det vil man i så fall kunne se som endringer i de månedlige kartene som skal utarbeides. Hele prosjektet skal ha en varighet på fem år.

GRACE er et samarbeidsprosjekt mellom NASA og Tysklands Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).