Mindre än tre veckor efter lanseringen, uppdraget Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On (GRACE-FO) har framgångsrikt slutfört sin första uppdragsfas och demonstrerat prestandan hos det exakta mikrovågsavståndssystemet som möjliggör dess unika mätningar av hur massa migrerar runt vår planet.

Den dubbla rymdfarkosten lanserades den 22 maj från Kaliforniens Vandenberg Air Force Base. NASA och German Research Center for Geosciences (GFZ) ingenjörer och uppdragskontrollanter vid German Space Operations Center i Oberpfaffenhofen tillbringade sedan de första dagarna med att slutföra uppdragets uppskjutnings- och tidiga operationsfas och gå in i en 85-dagars utcheckningsperiod i omloppsbana. Vetenskapsverksamheten kommer att påbörjas när den perioden har avslutats.

Under den inledande fasen, de dubbla GRACE-FO-satelliterna manövrerades in i sin operativa omloppsbana cirka 137 miles (220 kilometer) från varandra. Rymdfarkostsystem slogs på, utcheckad och visade sig fungera som förväntat. Ingenjörer aktiverade också båda primära instrumenten:accelerometrarna, som mäter andra krafter på satelliterna än gravitationen, såsom luftmotstånd eller solstrålningstryck; och mikrovågsavståndsinstrumenten, som exakt mäter avståndsförändringarna mellan de två satelliterna när de kretsar runt jorden. Variationer i jordens gravitationsfält orsakade av förändringar i fördelningen av jordens massa på och under planetens yta – som att grundvatten drar sig tillbaka och issmältning – gör att avståndet mellan de två satelliterna varierar något.

GRACE-FO mikrovågsavståndsinstrumenten tillåter avståndsmätningar med en precision bättre än en mikron – mindre än en blodkropps diameter, eller en tiondel av ett människohårs bredd.

Under varje enskild bana av satelliterna, några av de största gravitationsvariationerna på jorden som ses i satellitavståndsdata beror på massiva bergskedjor. För att demonstrera den initiala prestandan hos GRACE-FO:s mikrovågsavståndssystem, teamet undersökte dess mätningar av förändringar i avståndet mellan de två satelliterna när de flög över Himalaya. Resultaten visas i en figur som teammedlemmar kallade "The Himalaya Plot, som kan låta som namnet på en mysteriefilm. figurens arbetsnamn syftar faktiskt på de avståndsförändringar som mäts av mikrovågsavståndssystemet när satelliterna flög över bergen. Plottets våglinjer visar hur avståndet mellan satelliterna varierar när satelliterna passerar över hav, landområden, och särskilt berg när de kretsar runt jorden. Det observerade avståndet mellan satelliterna ändras, som kan vara så stor som hundratals mikron, stämmer väl överens med förväntningarna. Dessa resultat ger teamet förtroende för att uppdragets nyckelsystem för mikrovågsavstånd fungerar bra.

Genom att mäta jämna små förändringar i avståndet mellan satelliterna, GRACE-FO kan upptäcka variationer från månad till månad i jordens gravitationsfält som orsakas av rörelse av massa så liten som cirka en halv tum (1 centimeter) vatten över ett område på cirka 200 miles (320 kilometer) i diameter.

GRACE-FO-data kommer att ge unika insikter om jordens föränderliga klimat, inklusive storskaliga förändringar i vår planets inlandsisar och glaciärer; Jordsystemets processer som definierar vår miljö, såsom torka och jordbävningar; och även effekterna av vissa mänskliga aktiviteter, såsom förändringar i nivåerna av akviferer till följd av pumpning av underjordiskt vatten för användning inom jordbruket. GRACE-FO-observationer lovar att ge långtgående fördelar för samhället.