Op 17 maart, 2002, de tweelingsatellieten van het NASA/Duitse Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) werden gelanceerd om nauwkeurige metingen van het zwaartekrachtveld van de aarde te maken. GRACE heeft meer dan 15 jaar drie keer zo lang geduurd als oorspronkelijk gepland. Nu heeft het wetenschappelijke operaties beëindigd.

Na het leeftijdsgebonden falen van een batterijcel op een van de twee satellieten van GRACE, GENADE-2, het contact was al in september verbroken. Er zijn 20 batterijcellen op elke satelliet, en GRACE-2 had eerder zeven andere cellen verloren en had een kritiek laag brandstofverbruik. Missiemanagers konden de communicatie met het ruimtevaartuig herstellen, en analyses onthulden dat de batterij zijn volledige spanning had hersteld. Het missieteam maakte plannen voor een laatste wetenschappelijke collectie die half oktober begon, wanneer de satellieten in het volle zicht van de zon zouden zijn. Vanaf dat moment, GRACE-2 heeft periodiek een winterslaap gehouden toen er onvoldoende zon was om de instrumenten van stroom te voorzien.

Op 12 oktober terwijl het team zich voorbereidde om het verzamelen van wetenschappelijke gegevens te hervatten, het werd duidelijk dat zelfs met behulp van volle zon, de resterende batterijcapaciteit van GRACE-2 zou niet voldoende zijn om de wetenschappelijke instrumenten en telemetriezender betrouwbaar te laten werken. De gezamenlijke stuurgroep van de missie, bestaande uit alle Amerikaanse/Duitse missiepartners (NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, het Duitse lucht- en ruimtevaartcentrum) en het Helmholtz-centrum Potsdam - GFZ Duits onderzoekscentrum voor geowetenschappen) hebben een besluit genomen en aangekondigd dat GRACE-2 zal worden ontmanteld. Aangezien beide satellieten nodig zijn om de wetenschappelijke metingen te doen, het verlies van GRACE-2 betekent dat GRACE niet langer in staat zal zijn om zijn dubbele satelliet-wetenschappelijke missie voort te zetten.

"We kijken met trots en dankbaarheid terug op de GRACE-missie", zegt Prof. Dr. Reinhard Hüttl, Wetenschappelijk directeur en voorzitter van het bestuur van de GFZ. "Tijdens de 15 jaar van de missieoperatie, de satelliettandem heeft het zwaartekrachtveld van de aarde en haar variaties op een zeer nauwkeurige manier gemeten, die ons helpt, bijvoorbeeld, om veranderingen in grondwateropslag of in glaciale terugtrekking nauwkeurig te documenteren. Verder, de resulterende invloed op de zeespiegelstijging kan worden gedetecteerd dankzij de GRACE-metingen. De missie heeft, dus, substantieel bijgedragen aan een beter begrip van het systeem aarde."

Sinds 2010, GRACE's multinationale missieoperaties en wetenschappelijke data-analyseteams hebben talloze technische uitdagingen overwonnen en innovatieve methoden ontwikkeld om de beperkingen te omzeilen die worden opgelegd door verouderde batterijen en beperkte brandstof voor vluchtcontrole, zodat de missie haar waardevolle gegevens meer dan 10 jaar kan blijven leveren voorbij de beoogde levensduur.

GRACE-2 draait momenteel op 305,3 kilometer boven de aarde, 655 kilometer voor en 1, 3 kilometer onder GRACE-1. Met GRACE-2 zonder brandstof, atmosferische weerstand op de satelliet zal de scheidingsafstand vergroten en de hoogte van GRACE-2 verlagen ten opzichte van GRACE-1. Er is geen risico op een botsing met GRACE-1, en de baanhoogte van GRACE-2 vormt geen gevaar voor andere operationele satellieten.

GRACE-2 zal veilig uit de baan worden gehaald en zal naar verwachting medio tot eind november weer in de atmosfeer terechtkomen en opbranden. Verwacht wordt dat een paar kleine stukjes de terugkeer zullen overleven en de grond zullen bereiken, maar het risico dat ze voor iedereen vormen is minimaal en ruim binnen de NASA-vereisten voor terugkeer van satellieten en orbitaal puin.

De operaties van GRACE-1 gaan door, waarbij al zijn resterende brandstof wordt gebruikt om een ​​reeks kalibratiemanoeuvres van de versnellingsmeter uit te voeren die zullen worden gebruikt om het wetenschappelijke rendement en de inzichten van het 15-jarige record van GRACE te verbeteren. Alle missieactiviteiten waarbij GRACE-1 betrokken is, zullen tegen het einde van het jaar voltooid zijn, gevolgd door de ontmanteling van GRACE-1 en terugkeer naar de atmosfeer begin 2018. NASA en het Duitse Space Operations Center zullen gezamenlijk beide GRACE-satellieten monitoren terwijl ze hun baan verlaten en de atmosfeer opnieuw binnengaan.

"Het GRACE Mission Operations Team, bestaande uit DLR/GSOC, Airbus Defence and Space GmbH, JPL, University of Texas en GFZ hebben uitstekend werk verricht door de nominale levensduur van de missie met meer dan een factor drie te verlengen", zegt prof. Frank Flechtner, co-hoofdonderzoeker bij GFZ. “Het is natuurlijk heel jammer dat de maandelijkse waarneming van massatransport in systeem Aarde na 15 en een half jaar is beëindigd. we kijken nu uit naar een succesvolle lancering van de opvolger tandemmissie GRACE Follow-on begin 2018. Het belooft nog nauwkeurigere metingen van het zwaartekrachtveld van de aarde dankzij een innovatieve Laser Ranging Interferometer, een technologiedemonstrator voor zwaartekrachtmissies van de volgende generatie, ontwikkeld door een Duits/Amerikaanse samenwerking, en zal dus verdere belangrijke bijdragen leveren aan de wetenschap van het aardsysteem."

Het principe van de missie:Elk van de twee GRACE-satellieten werkt door microgolfsignalen uit te zenden die worden ontvangen door de andere GRACE-satelliet. De timing van de ontvangen signalen wordt gebruikt om nauwkeurig de kleine versnellingen en vertragingen te meten die worden veroorzaakt door veranderende massa op de aarde onder het ruimtevaartuig, die de afstand tussen hen zeer licht veranderen. GRACE's maandelijkse kaarten van regionale variaties in mondiale zwaartekracht in de afgelopen 15 jaar hebben laten zien hoe water, ijs en vast aardmateriaal op of nabij het aardoppervlak is verplaatst. Voor meer informatie over enkele wetenschappelijke prestaties van GRACE, op bezoek komen: