Den 17 mars, 2002, tvillingsatelliterna från NASA/German Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) lanserades för att göra exakta mätningar av jordens gravitationsfält. GRACE har varat tre gånger så länge som ursprungligen planerat i mer än 15 år. Nu har den avslutat vetenskapsverksamheten.
Efter det åldersrelaterade felet i en battericell på en av GRACE:s två satelliter, GRACE-2, kontakten tappades redan i september. Det finns 20 battericeller på varje satellit, och GRACE-2 hade tidigare förlorat sju andra celler och var kritiskt låg på bränsle. Uppdragschefer kunde återställa kommunikationen med rymdfarkosten, och analyser visade att batteriet hade återställt sin fulla spänning. Uppdragsteamet planerade för en sista vetenskaplig samling som börjar i mitten av oktober, när satelliterna skulle vara i full syn på solen. Sedan dess, GRACE-2 har periodvis vilat när det inte fanns tillräckligt med sol för att driva instrumenten.
Den 12 oktober när teamet förberedde sig för att återuppta insamling av vetenskaplig data, det blev uppenbart att även med hjälp av förhållanden med full sol, den återstående batterikapaciteten på GRACE-2 skulle inte vara tillräcklig för att tillförlitligt driva dess vetenskapliga instrument och telemetrisändare. Uppdragets gemensamma styrgrupp bestod av alla amerikanska/tyska uppdragspartners (NASA:s Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien, Deutsches Zentrum für Luft- och Raumfart (DLR, German Aerospace Center) och Helmholtz Center Potsdam - GFZ German Research Center for Geoscience) fattade ett beslut och meddelade att GRACE-2 kommer att avvecklas. Eftersom båda satelliterna krävs för att göra de vetenskapliga mätningarna, förlusten av GRACE-2 betyder att GRACE inte längre kommer att kunna fortsätta sitt dubbla satellitforskningsuppdrag.
"Vi ser tillbaka med stolthet och tacksamhet på GRACE-uppdraget" säger Prof. Dr. Reinhard Hüttl, Vetenskaplig verkställande direktör och styrelseordförande vid GFZ. "Under de 15 år som missionsverksamheten pågick, satellittandemen har mätt jordens gravitationsfält och dess variationer på ett mycket exakt sätt, som hjälper oss, till exempel, att noggrant dokumentera förändringar i grundvattenlagring eller vid glacial reträtt. Vidare, den resulterande påverkan på havsnivåhöjningen kan upptäckas tack vare GRACE-mätningarna. Uppdraget har, Således, avsevärt bidragit till en bättre förståelse av systemet jorden."
Sedan 2010, GRACE:s multinationella uppdragsoperationer och vetenskapliga dataanalysteam har övervunnit många tekniska utmaningar och utvecklat innovativa metoder för att kringgå de begränsningar som åldrande batterier och begränsat bränsle för flygkontroll innebär för att tillåta uppdraget att fortsätta att tillhandahålla sina värdefulla data i mer än 10 år utöver den avsedda livslängden.
GRACE-2 kretsar för närvarande 305,3 kilometer över jorden, 655 kilometer före och 1, 3 kilometer under GRACE-1. Med GRACE-2 slut på bränsle, Atmosfäriskt motstånd på satelliten kommer att öka separationsavståndet och sänka GRACE-2:s höjd relativt GRACE-1. Det finns ingen risk för en kollision med GRACE-1, och GRACE-2:s orbitalhöjd utgör ingen fara för andra operativa satelliter.
GRACE-2 kommer att vara säkert deorbiterad och förväntas komma in i atmosfären igen och brinna upp i mitten till slutet av november. Några små bitar förväntas överleva återinträde och nå marken, men risken de utgör för någon är minimal och ligger väl inom NASA:s krav för återinträde av satelliter och skräp från omloppsbanan.
Driften av GRACE-1 kommer att fortsätta, med allt återstående bränsle som används för att slutföra en serie accelerometerkalibreringsmanövrar som kommer att användas för att förbättra den vetenskapliga avkastningen och insikterna från det 15-åriga rekordet som GRACE lämnat. Alla uppdragsaktiviteter som involverar GRACE-1 kommer att slutföras i slutet av året, följt av avveckling av GRACE-1 och återinträde i atmosfären i början av 2018. NASA och German Space Operations Center kommer gemensamt att övervaka båda GRACE-satelliterna när de kretsar av och går in i atmosfären igen.
"GRACE Mission Operations Team bestående av DLR/GSOC, Airbus Defence and Space GmbH, JPL, University of Texas och GFZ har gjort ett fantastiskt jobb för att förlänga uppdragets nominella livslängd med mer än en faktor tre", säger prof. Frank Flechtner, biträdande utredare vid GFZ. "Det är förstås väldigt synd att den månatliga observationen av masstransporter i systemet Jorden har avslutats efter 15 och ett halvt år. vi ser nu fram emot en framgångsrik lansering av det efterföljande tandemuppdraget GRACE Follow-on i början av 2018. Den lovar ännu mer exakta mätningar av jordens gravitationsfält tack vare en innovativ Laser Ranging Interferometer, en teknikdemonstrator för nästa generations gravitationsuppdrag utvecklad av ett tysk/amerikanskt gemensamt samarbete, och kommer därmed att ge ytterligare viktiga bidrag till jordsystemvetenskapen."
Principen för uppdraget:Var och en av de dubbla GRACE-satelliterna fungerar genom att sända mikrovågssignaler som tas emot av den andra GRACE-satelliten. Tidpunkten för de mottagna signalerna används för att exakt mäta de små accelerationer och retardationer som orsakas av förändrad massa på jorden under rymdfarkosten, som ändrar avståndet mellan dem mycket något. GRACE:s månatliga kartor över regionala variationer i global gravitation under de senaste 15 åren har visat hur vatten, is och fast jordmaterial på eller nära jordens yta har rört sig. För att lära dig mer om några av GRACE:s vetenskapliga prestationer, besök:
