Геоид в цвете: Неровности тяжести

Более 70 млн наблюдений спутника GOCE позволили составить самую подробную в истории карту гравитационного поля Земли и зафиксировать мельчайшие отклонения от нормы.
2
18956
  • Что такое геоид. На иллюстрации цифрами обозначены: 1 — мировой океан; 2 — земной эллипсоид; 3 — отвесные линии к центру Земли; 4 — тело Земли; 5 — геоид Земли
    Что такое геоид. На иллюстрации цифрами обозначены: 1 — мировой океан; 2 — земной эллипсоид; 3 — отвесные линии к центру Земли; 4 — тело Земли; 5 — геоид Земли
  • Углубление наших представлений о гравитационном поле Земли и установление точной формы соответствующего геоида позволят лучше понять механизмы, стоящие за свойствами глобального климата, циркуляции мировых океанов и так далее
    Углубление наших представлений о гравитационном поле Земли и установление точной формы соответствующего геоида позволят лучше понять механизмы, стоящие за свойствами глобального климата, циркуляции мировых океанов и так далее
  • Благодаря работе зонда GOCE составлена самая точная карта поверхности геоида Земли. Цвета на картинке соответствуют отклонениям от формы идеального геоида
    Благодаря работе зонда GOCE составлена самая точная карта поверхности геоида Земли. Цвета на картинке соответствуют отклонениям от формы идеального геоида
  • Вытянутая форма зонда довольно необычна для космических аппаратов. Уникальный дизайн позволяет использовать всю его конструкцию целиком в качестве целостного устройства для сверхточных измерений силы гравитации
    Вытянутая форма зонда довольно необычна для космических аппаратов. Уникальный дизайн позволяет использовать всю его конструкцию целиком в качестве целостного устройства для сверхточных измерений силы гравитации

Два года назад из Плесецка на орбиту отправился европейский зонд GOCE (о старте мы писали в заметке «Некруглая Земля«), и теперь собранные им данные позволили составить трехмерную карту земного геоида — формы, описывающей параметры гравитационного поля планеты у ее поверхности.

Идеальный геоид сформировался бы, если бы планета была совершенно одинакова по всем направлениям от центра и покрыта океаном, без течений и приливов с отливами. В реальности земной геоид почти совпадает с поверхностью мирового океана, отличие составляет не более 1 м, но на современном уровне развития науки нам требуется знать его точнее. Это позволит лучше понять механизмы, управляющие поведением всей планеты, ее геологии и климата, погоды, циркуляцией морских течений и изменениями ледяных шапок.

Раз за разом огибая земной шар, GOCE фиксировал мельчайшие отклонения в гравитационном поле планеты, возникающие из-за неоднородностей распределения масс и плотностей в теле Земли. Для этого на борту его имеется градиометр силы тяжести, прибор, который позволяет с высокой точностью фиксировать изменения гравитационного поля.

Идея проста: берем пару тел, закрепленных на пружинах и начинаем облет планеты. Разумеется, что одно из тел оказывается чуть ближе к ней и испытывает, соответственно, чуть более сильное притяжение, слегка сильнее натягивая пружинный подвес. Разница между натяжением пружин у обоих тел, как ни мала, может быть измерена и позволяет составить детальную карту гравитационного поля планеты. Добавим лишь, что этот градиометр — инструмент совсем не компактный, весит он не один центнер, и даже на орбиту доставить его было задачей сложной и крайне дорогой. Но дело, по мнению специалистов, стоило того.

COGE: основная информация

• Полное название: «Исследователь гравитационного поля и устойчивых океанских течений» (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer).

• Запуск: март 2009 г. с космодрома Плесецк

• Ракета-носитель: «Рокот» с разгоднным блоком «Бриз-КМ».

• Центр управления миссией: ESOC, Дармштадт (Германия).

• Принимающие наземные станции: Кируна (Швейия) и Свальбард (Норвегия).

• Число научных инструментов на борту: 3.

• Расчетное время работы: 20 месяцев.

• Орбита: полярная, солнечно-синхронная, 260 км высотой.

• Двигатель: ксеноновый.

• Точность измерения геоида: 1−2 см по вертикали, пространственное разрешение 100 км.

• Масса спутника: 1100 кг.

• Размеры: 5,3 в длину, 1 м в диаметре.

• Стоимость проекта: 40 млн евро (включая запуск).

По пресс-релизу ESA


Читайте также:

Комментарии

2 комментария