De GRACE-FO-missie, een gezamenlijke inspanning van NASA en het Duitse Onderzoekscentrum voor Geowetenschappen (GFZ), maakt gebruik van een paar satellieten om veranderingen in het zwaartekrachtveld van de aarde te meten. Door de afstand tussen de twee satellieten nauwkeurig te meten, kunnen wetenschappers kleine variaties in de zwaartekracht van de aarde detecteren, die worden veroorzaakt door veranderingen in de watermassa op het oppervlak van de planeet.

GRACE-FO is een vervolg op de succesvolle GRACE-missie, die van 2002 tot 2017 plaatsvond en waardevolle inzichten opleverde in de watercyclus van de aarde en veranderingen in ijskappen en gletsjers. De nieuwe missie beschikt over verbeterde instrumentatie en technologie, waardoor nog nauwkeurigere metingen mogelijk zijn.

Hier ziet u hoe GRACE-FO werkt om water op aarde te wegen:

1. Satellietconfiguratie :GRACE-FO bestaat uit twee identieke satellieten die in formatie vliegen, ongeveer 220 kilometer uit elkaar. De ene satelliet volgt de andere in dezelfde baan, die onder een hoek van 89 graden ten opzichte van de evenaar staat.

2. Magnetronbereiksysteem :Elke satelliet is uitgerust met een microgolfbereiksysteem dat continu met extreme nauwkeurigheid de afstand tussen de twee satellieten meet. Dit wordt bereikt met behulp van een Ka-band microgolfverbinding die werkt op een frequentie van 32 GHz.

3. Zwaartekrachtverstoringen :Terwijl de satellieten in een baan om de aarde draaien, ervaren ze kleine veranderingen in hun snelheid als gevolg van variaties in het zwaartekrachtveld. Deze veranderingen worden veroorzaakt door de ongelijke verdeling van de massa op aarde, waaronder veranderingen in de hoeveelheid water die is opgeslagen in meren, rivieren, grondwaterreservoirs, gletsjers en ijskappen.

4. Gegevensverwerking :De door de satellieten verzamelde microgolfgegevens worden op de grond verwerkt om de precieze afstand tussen de satellieten te bepalen. Veranderingen in deze afstand in de loop van de tijd worden gebruikt om veranderingen in het zwaartekrachtveld van de aarde te berekenen.

5. Schatting van de watermassa :Door de zwaartekrachtveldgegevens te combineren met andere waarnemingen, zoals metingen van de hoogte van het oppervlak van radarhoogtemetingen, kunnen wetenschappers veranderingen in de watermassa op aarde schatten. Ze kunnen bepalen hoeveel water er in verschillende regio's is opgeslagen, de beweging van water tussen verschillende reservoirs volgen en veranderingen in de ijskap en gletsjermassa volgen.

6. Wereldwijde dekking :GRACE-FO biedt wereldwijde dekking, waardoor wetenschappers watergerelateerde veranderingen in verschillende delen van de wereld kunnen bestuderen. De gegevens van de missie helpen ons begrip te verbeteren van de mondiale watercyclus, de klimaatvariabiliteit, de stijging van de zeespiegel en de manier waarop menselijke activiteiten de watervoorraden beïnvloeden.

De precieze metingen van GRACE-FO zijn cruciaal voor het monitoren van de watervoorraden op aarde en het bestuderen van de impact van klimaatverandering op de watersystemen van de planeet. De missie levert waardevolle gegevens op voor onderzoekers, beleidsmakers en waterbeheerders om weloverwogen beslissingen te nemen met betrekking tot waterbehoud, overstromingsbeheer, het tegengaan van droogte en duurzaam watergebruik.