Получена точная карта гравитации Земли
Категории: Техника » Наука
За два года работы в космосе аппарат, измеряющий притяжение Земли, набрал достаточно данных, чтобы составить гравитационную карту беспрецедентной точности. Она поможет учёным раскрыть многие интересные аспекты «функционирования» нашей планеты.
Категории и теги: Техника » Наука » GOCE, Спутник, Гравитация, Карта, Земля, Космос.
Любопытные сведения принёс научному миру европейский спутник GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer — исследователь гравитационного поля и установившихся океанских течений). О результатах его работы команда GOCE рассказала на конференции в Мюнхене.
Стартовавший в 2009 году аппарат обладает шестью акселерометрами, в сто раз более чувствительными, чем любые поднимавшиеся на орбиту ранее. «Исследователь» может почувствовать отклонение в притяжении в одну десятитриллионную от нормального уровня. Потому «гоче» способен определить форму геоида с точностью в 1-2 сантиметра по высоте на 100-километровом отрезке.
Геоид представляет поверхность идеального Мирового океана при отсутствии ветров, приливов и течений, то есть формирующегося только под действием силы тяжести. А она, как давно известно, неодинакова в разных районах планеты, и дело не в её вращении, а в неравномерном распределении массы в глубинах земного шара.
Соответственно, получая данные о точном уровне морских вод в разных точках планеты (от ряда спутников-высотометров), и сравнивая их с картой геоида, можно получить массу сведений о циркуляции воды в океане, колебаниях в уровне моря, вызванных глобальными переменами климата, определить динамику ледяных покровов Земли и так далее.
Фрагмент новой карты. Самая сильная гравитация — в районах, окрашенных жёлтым цветом, самая слабая — на синих участках. Форма геоида намеренно усиленна — для большей наглядности различия высот умножены в 10 тысяч раз. Знание точной формы геоида важно для геодезии — от него измеряют высоты в мире (иллюстрация EPA, ESA/HPF/DLR).
Что ещё интереснее: GOCE видит отклонения в гравитации с высокой детализацией, что позволяет замечать тектонические разломы, вычислять распределение масс в толщах горных хребтов и наблюдать иные подобные, скрытые от глаз, особенности строения Земли.
Расшифровывая информацию от GOCE, учёные могут замечать движения магмы в глубинах под вулканами или фиксировать особенности в движении и взаимодействии континентальных плит. Участники проекта говорят, что с помощью GOCE уже получили неизвестные ранее данные о глубинах Гималаев, Юго-Восточной Азии, Анд и Антарктики.
GOCE летает по полярной орбите. Для снижения аэродинамического сопротивления «исследователь» выполнен сильно вытянутым и с гладкими обводами: при длине 5,3 метра его поперечная площадь не превышает квадратного метра. Небольшое оперение помогает стабилизировать спутник в правильном положении. Слабое атмосферное торможение компенсируется непрерывно работающим ионным двигателем.
В спутнике нет подвижных деталей, так что любые испытываемые им ускорения, даже самые малые, — это результат воздействия планеты (иллюстрация ESA /AOES Medialab).
Европейское космическое агентство отмечает: «Гравиметрия от GOCE помогает углублять знания о процессах, которые вызывают землетрясения, такие как опустошившее недавно Японию. Это землетрясение было вызвано движением тектонических плит под океаном. Его нельзя наблюдать непосредственно из космоса. Однако землетрясение создаёт подписи в гравиметрических данных, которые могут быть использованы для понимания процессов, ведущих к этим стихийным бедствиям, и, в конечном счёте, для предсказания таких событий».
Период низкой солнечной активности помог GOCE дольше намеченного оставаться на своей низкой орбите, причём с меньшим расходом рабочего тела для двигателя. А это значит, утверждают европейские инженеры, что спутник спокойно проработает, по меньшей мере, до конца 2012 года (когда закончится финансирование миссии), а может и до 2014-го (если европейцы выделят средства).
Между тем каждый виток «гравитационного измерителя» вокруг планеты повышает точность карты. Ещё в 2010 году GOCE порадовал геофизиков своей черновой картой геоида, составленной по результатам двух месяцев измерений. Теперь она существенно обновлена.
И это не финал. В ближайшие месяцы и годы специалисты, работающие со спутником, ожидают существенного уточнения формы нашего родного мира. Это, несомненно, понравится всем учёным, использующим её в своих исследованиях. А ведь уже сейчас они получили геоид, определённый так аккуратно, как никогда ранее.
Теги: GOCE, Спутник, Гравитация, Карта, Земля, Космос
Категория: Техника » Наука
| 6-04-2011, 12:50 | Просмотров: 17 180 | Комментарии (1)
