Edit
10 °C
27 °C
Index - In English In English Eng

Működni kezd a legmodernebb európai műhold

2009.09.24. 16:50 Módosítva: 2009.09.24. 16:52
A héten kezdi meg munkáját az az európai kutatóműhold, melynek feladata, hogy minden eddiginél részletesebb adatokkal szolgáljon a Föld gravitációs mezejének feltérképezéséhez. Az adatok elemzésében magyarok is részt vesznek majd.

A GOCE (Gravity Field and steady-state Ocean Circulation Explorer) műhold, amelyről korábban csúcstechnológiás, kísérleti ionhajtóműve miatt lehetett sokat hallani, kivételesen alacsony pályán keringve végzi majd el méréseit, amelyek sokat segíthetnek a tudósoknak az óceánok mozgásainak megértésében és megjóslásában, valamint biztos támpontot adhatnak a Földön végzett magassági mérések egységesítéséhez.

A műholdat az Oroszországban található Pleszetszk Űrközpontból lőtték fel még márciusban. A kutatók már korábban megbizonyosodtak arról, hogy a műszerek megfelelően működnek, és így a szolgáltatott adatok pontosak lesznek. „Mindeddig az úgynevezett napfogyatkozási fázisban voltunk, a Nap nem érte teljes erejével a napkollektorokat, most azonban belépünk a mérési fázisba” – mondta Dr. Volker Liebig, az európai űrügynökség, az ESA földkutatási igazgatója.

Hősugárzó az űrben

Az adatok, melyek most érkeznek majd, az első eredményei lesznek az ESA földkutatási programjának, amelynek keretén belül egész flottányi műholdat terveznek fellőni és pályára állítani, hogy kulcsfontosságú információkkal szolgáljanak a környezeti változásokról. A kapott információk értelmezésében a BME Általános és Felsőgeodézia Tanszéke és az MTA Fizikai Geodézia és Geodinamikai Kutatócsoportja is részt vehetnek majd.

Az a pontosság, amit a GOCE által végzett mérésektől várnak, megköveteli, hogy a műholdat érő minden külső hatást a lehető legkisebb szinten tartsanak. El kell tehát kerülniük a gyors és nagy mértékű hőmérséklet-változásokat, amik akkor jelentkeznek, amikor a szerkezet egyes részeit napfény éri vagy árnyékba kerülnek. Ennek érdekében az egyik oldalt, melyet a jelenlegi pályán állandóan érnek a Nap sugarai, napelemekkel borították be, a másik oldal pedig az űrbe sugározza ki magából a hőt, hogy a hőmérsékletet állandó szinten tarthassák.

A GOCE adatinak felhasználásával a kutatók megalkotják az ideális geoidot. Ez egy olyan Föld-formát jelent, ahol a felszín mindig merőleges az azt érő gravitációs erőre, vagyis mindenhol tökéletesen horizontális. Ha lehelyeznénk egy labdát bárhol ezen az elméleti felszínen, nem gurulna el, a látszólagos egyenetlenségek ellenére sem. (A képen látható geoid természetesen erősen túlzó, a szemléltetés végett.)
A GOCE adatinak felhasználásával a kutatók megalkotják az ideális geoidot. Ez egy olyan Föld-formát jelent, ahol a felszín mindig merőleges az azt érő gravitációs erőre, vagyis mindenhol tökéletesen horizontális. Ha lehelyeznénk egy labdát bárhol ezen az elméleti felszínen, nem gurulna el, a látszólagos egyenetlenségek ellenére sem. (A képen látható geoid természetesen erősen túlzó, a szemléltetés végett.)

A gravitációs térkép elkészítéséhez szükséges méréseket hat, a jelenlegi csúcstechnológiát képviselő érzékelő végzi, melyek egy gradiométernek nevezett eszközben helyezkednek el. Az érzékelők képesek akár a földi gravitációs mező tízbilliomod részének megfelelő nagyságú változások észlelésére is. Ehhez azonban szükség van arra, hogy a GOCE kivételesen alacsony pályán keringjen, jóval alacsonyabban, mint a hétköznapi megfigyelő műholdak. A Nap nagy aktivitása képes lehet megbolygatni az atmoszféra felső rétegeit, sőt, akár legmagasabb rétegeinek feljebb tolódását is kiválthatja.

A kutatók azonban szerencsések, mert az aktivitás most kivételesen alacsony pontján jár ebben az időszakban, és így a visszamaradt levegőrészecskék becsapódásai által okozott zavarás is jelentősen lecsökkent. A műhold így jelenleg még a tervezett 268 kilométeres magasságnál is alacsonyabban, 254,75 kilométeren kering, és az ionhajtómű időszakos működtetésével tartják egy ötvenméteres zónában. Tekintve, hogy a mérésekben jelentkező hibák minden további húsz kilométerrel megduplázódhatnak, amivel a műhold magasabban kering, az űrügynökség egy igen gyümölcsöző küldetésnek néz elébe.

Változó gravitáció

„Próbáltuk meghatározni, milyen pontosak is valójában a méréseink” – nyilatkozta Dr. Rune Floberghagen, a misszióért felelős kutató a BBC-nek. „Összehasonlítottuk az adatokat a jelenleg rendelkezésre álló legmodernebb gravitációs modellekkel. Pontosan azt kaptuk, amit reméltünk: a méréseink alapvetően követik a tendenciákat, de rengeteg új és jóval részletesebb információt tartalmaznak.”

Közkeletű tévhit, hogy a Föld vonzása mindenütt ugyanakkora, a valóságban azonban kis mértékben területről területre változik. Ennek egyik fő oka, hogy bolygónk nem gömb alakú, a sarkoknál laposabb, az Egyenlítőnél pedig kövérebb. Belső rétegei is változatosak, nem homogén, sziklából álló egyforma héjak: egyes helyeken vékonyabbak vagy vastagabbak, és sűrűségük is változó.

Bár a gravitációs mező különbségei rendkívül kicsik, nagyon jelentős hatásuk van a földi rendszerekre. Annak megértése és érzékelése nélkül, hogy hogyan mozgatja a gravitáció a víztömegeket egyik helyről a másikra, a tudósok nem lennének képesek értelmezni és feltérképezni az óceánok áramlatait. Annak megértése nélkül pedig, hogy hogyan befolyásolja a gravitáció a vízszintet, a tudósok nem lennének képesek egységesíteni a különböző kontinenseken végzett magassági mérések adatait.