Airbus kontynuuje współpracę z NASA w zakresie monitorowania zmian klimatycznych z kosmosu

Airbus otrzymał od należącej do NASA placówki Jet Propulsion Laboratory JPL kontrakt na zaprojektowanie i zbudowanie dwóch bliźniaczych statków kosmicznych dla misji GRACE-C. Wykorzystujące je nowe przedsięwzięcie NASA i Niemieckiej Agencji Kosmicznej w Niemieckim Centrum Aerokosmicznym (DLR) wzmocni ponad 20-letnią współpracę między USA i Niemcami na rzecz zapewnienia nieprzerwanego pomiaru pola grawitacyjnego Ziemi, którą rozpoczętą w 2002 roku za pomocą satelity GRACE i wzmocnioną za pomocą satelity GRACE Follow-On, wyniesionego na orbitę w 2018 roku.

W ciągu pięciu lat nominalnego okresu trwania misji GRACE-C (Gravity Recovery And Climate Experiment-Continuity - eksperyment dotyczący badania grawitacji i ciągłości klimatu) satelity będą kontynuować pomiary, obserwując, jak z miesiąca na miesiąc zmieniają się wody gruntowe, oceany, pokrywy lodowe i przesunięcia lądu oraz mierząc zmiany pola grawitacyjnego naszej planety. „To niesamowite, że bez patrzenia na Ziemię dwa satelity oddalone od siebie o ponad 200 km mogą wskazać, jak szybko topnieją pokrywy lodowe. W monitorowaniu środowiska kluczowa jest ciągłość. Poprzednie misje GRACE dostarczyły cennych informacji i to wspaniałe, że Airbus wciąż uczestniczy w tym międzynarodowym projekcie, dostarczając narzędzia do mierzenia ewolucji naszego klimatu”, powiedział Alain Fauré, szef działu systemów kosmicznych w Airbusie.

Misja GRACE-C składać się będzie z dwóch identycznych satelitów, lecących w odległości około 200 km od siebie na wysokości 500 km nad Ziemią i przy nachyleniu orbity 89 stopni. Każdy satelita będzie miał wymiary około 3 x 2 x 1 metr i masę około 600 kg. Ich start z USA planowany jest nie wcześniej niż pod koniec 2028 roku.

Podobnie jak w przypadku poprzedniczek, misja GRACE-C została zaprojektowana tak, aby precyzyjnie mierzyć niewielkie zmiany odległości między satelitami spowodowane zmianami grawitacji, z niespotykaną dotąd precyzją sięgającą mikrona. Gdy para satelitów okrąża Ziemię, obszary o nieco większej grawitacji (tam, gidzie występuje większe stężenie masy) będą miały wpływ na pozycje statków kosmicznych, a tym samym na odległość między nimi. Niezwykle precyzyjny mikrofalowy system pomiaru odległości wykryje te zmiany i umożliwi mapowanie pola grawitacyjnego Ziemi z wyjątkową dokładnością.

Porównanie map grawitacyjnych lub ewolucji stężeń masowych na przestrzeni miesięcy i lat umożliwi naukowcom ocenę globalnego bilansu wodnego, w tym zwierciadła wód gruntowych i pokryw lodowych, a także wpływu zmian klimatycznych. Zapewni także wgląd w prądy głębinowe i powierzchniowe w oceanach oraz czynniki wpływające na wysokość oceanów.

Na potrzeby misji GRACE-C powstaną dwa przeprojektowane satelity, bazujące na konstrukcji statków kosmicznych GRACE Follow-On, wyposażone w ulepszoną awionikę opartą na najnowocześniejszych technologiach i wspólny amerykańsko-niemiecki interferometr laserowy (LRI), wykorzystywany już na pokładzie satelity GRACE Follow-On (od 2018 r). jako eksperymentalny ładunek, będący obecnie głównym instrumentem odległościowym.

Opisywana misja kosmiczna to partnerstwo międzyagencyjne NASA i DLR. Niemiecki wkład jest finansowany przez Federalne Niemieckie Ministerstwo Spraw Gospodarczych i Działań Klimatycznych, a także Federalne Ministerstwo Edukacji i Badań Naukowych. Instrumentarium optyczne interferometru LRI zbuduje spółka SpaceTech GmbH w ścisłej współpracy z Instytutem Nauk Grawitacyjnych Maxa Plancka (Instytutem Alberta Einsteina).

Airbus Defence and Space w Friedrichshafen zaprojektuje, zbuduje i dostarczy satelity na miejsce startu, łącznie ze wsparciem dla NASA/JPL podczas startu i fazy wczesnego rozruchu na orbicie (LEOP). Misją będzie zarządzało Niemieckie Centrum Operacji Kosmicznych (GSOC) DLR.

GRACE-C to wspólna misja amerykańskiej agencji kosmicznej NASA i Niemieckiej Agencji Kosmicznej w Niemieckim Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR). Wkład niemiecki opłacany jest ze środków Federalnego Ministerstwa Gospodarki i Działań Klimatycznych (Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz; BMWK) oraz Federalnego Ministerstwa Edukacji i Badań Naukowych (Bundesministerium für Bildung und Forschung; BMBF). Za naukową ocenę danych z misji odpowiedzialne będzie GeoForschungsZentrum Potsdam (GFZ), a Instytut Fizyki Grawitacyjnej Maxa Plancka (Instytut Alberta Einsteina) wraz z firmą SpaceTech GmbH w Immenstaad zajmuje się budową systemu laserowego do pomiaru odległości między satelitami GRACE-C.