Ciencia Kanija

Simulaciones de gradientes de gravedad de todo el mundo

Tras el lanzamiento y prueba en órbita de la misión gravitatoria más sofisticada jamás construida, el satélite GOCE de la ESA está ahora en “modo de medida”, cartografiando diminutas variaciones en la gravedad de la Tierra en un detalle sin precedentes.

El satélite “Explorador de Circulación Oceánica de estado estacionario y Campo Gravitatorio” (GOCE) se lanzó el 17 de marzo desde el norte de Rusia. Los datos que están siendo recibidos llevarán a una mejor comprensión de la gravedad terrestre, lo cual es importante para comprender cómo funciona nuestro planeta.

A menudo se supone que la gravedad ejerce una fuerza igual en toda la Tierra. No obstante, dependiendo de factores tales como la rotación del planeta, los efectos de las montañas y zanjas oceánicas, y variaciones de densidad en el interior de la Tierra, esta fuerza fundamental no tiene el mismo valor.

A lo largo de periodos ininterrumpidos de seis meses, GOCE cartografiará estas sutiles variaciones con extremo detalle y precisión. Esto dará como resultado un único modelo del “geoide” – la superficie de un océano global ideal en reposo.

Un conocimiento preciso del geoide es crucial para una medida precisa de la circulación oceánica y cambios a nivel del mar, ambos influidos por el clima. Los datos de GOCE son muy necesarios para comprender los procesos que tienen lugar en el interior de la Tierra. Además, proporcionando una referencia global para comparar las alturas en cualquier lugar del mundo, el geoide derivado de GOCE se usará para aplicaciones prácticas en áreas tales como prospección y nivelado.

Poco después de seis meses tras su lanzamiento, GOCE está enviando su primer conjunto de datos que construirán el mapa más detallado del la gravedad de la Tierra jamás realizado. Antes de entrar en este modo, el satélite fue probado a fondo. Fue entonces cuando se bajó desde a una altitud de alrededor de 280 km a su órbita actual ligeramente inferior a los 255 km, lo cual es extremadamente bajo para un satélite de observación terrestre.

Durante los tres meses tras el lanzamiento, el satélite estuvo en puesta en servicio y calibración, que es el procedimiento estándar para asegurar que todos los sistemas están funcionando como deberían. Esto incluía al motor eléctrico de iones de última tecnología de GOCE que ayuda a mantener en órbita “libre de arrastre” al satélite, y su instrumento gradiómetro de alta sensibilidad, el cual mide el tirón gravitatorio de la Tierra.

La gravedad es más fuerte más cerca de la Tierra, por lo que GOCE se diseñó para orbitar tan bajo como fuese posible mientras se mantenía estable en su vuelo a través de los confines de nuestra atmósfera. Para ayudar a evitar el arrastre y asegurar que las medidas de gravedad fuesen verdadera gravedad, el satélite tiene que mantenerse estable en “caída libre”. Cualquier amortiguación de aire residual a esta baja altura podría potencialmente falsear los datos de gravedad.

El pulcro diseño aerodinámico de GOCE ayuda a que este satélite único atraviese lo que queda de atmósfera a esta altura excepcional. Además, el impulsor eléctrico de iones en su espalda genera continuamente diminutas fuerzas para compensar cualquier arrastre que experimente GOCE a lo largo de su órbita.

La gradiometría espacial y el uso de una sofisticada propulsión eléctrica son novedades en la tecnología de satélites, por lo que la puesta en servicio y calibración fueron particularmente importantes para el éxito de la misión. Esta fase se completó durante el verano, listo para la difícil tarea de bajar a GOCE a su altura operativa, para lo cual se necesitó un par de meses.

“No se quería colocar en su altitud de medida a un satélite como GOCE de un día para otro”, comentó Michael Fehringer, Director del Sistema GOCE de la ESA. “Necesitamos tiempo para comprobar el satélite sin el riesgo de que cayese por debajo del punto donde la propulsión de iones no pudiese compensar el arrastre del aire. Por tanto, en el lanzamiento colocamos a GOCE en una órbita inicial de aproximadamente 25 km sobre la altura de medida. Tras la puesta en servicio, llevamos el satélite a su altura actual de 255 km, que alcanzó el pasado 13 de septiembre. La propulsión de iones empezó inmediatamente y ahora estamos en modo libre de arrastre, listos para funcionar”.

Resulta que hay muy poca actividad solar actualmente, lo que significa un entorno más calmado para GOCE. Por tanto su actual órbita de 255 km es unos pocos kilómetros más baja de lo que los ingenieros habían planificado originalmente. Estas son buenas noticias – las medidas de gravedad que se están haciendo serán incluso más precisas.

Ahora, completamente operativo, con sus paneles solares bañados por luz, GOCE se ha emcarcado realmente en su misión: medir la gravedad terrestre como nunca antes.

Rune Floberghagen, Director de la Misión GOCE de la ESA’s GOCE Mission Manager, dijo que: “La finalización de la puesta en servicio y primera calibración en vuelo marca un hito importante en la misión. Ahora estamos entrando en las operaciones científicas y esperamos recibir y procesar una excelente información tridimensional sobre la estructura del campo gravitatorio de la Tierra”.

Esta entrada fue escrita el Jueves, 1 de Octubre de 2009 a las 4:41 pm y archivada en Ciencias de la Tierra, Sondas y Misiones. Puedes seguir cualquier respuesta a esta entrada a través del feed RSS 2.0. Puedes dejar una respuesta, o trackback desde tu propio sitio web.