SpaceX正在發(fā)射兩顆NASA衛(wèi)星以偵察干旱和融化冰蓋

今天下午，SpaceX計劃向太空發(fā)射一批衛(wèi)星，其中包括兩顆用于NASA的雙星衛(wèi)星，用于觀察水在地球周圍的運動情況。該任務名為GRACE-FO，取代了兩顆原始的GRACE衛(wèi)星，這些衛(wèi)星于2002年投入軌道并于去年下線。這些衛(wèi)星為科學家提供了有關(guān)融化冰蓋，干旱和海平面上升的寶貴見解。新的探測器將繼續(xù)這項工作，幫助研究人員更好地了解水在地球上的表現(xiàn)，特別是在氣候變化的情況下。

“水資源是地球上的生命和我們經(jīng)營文明的方式是至關(guān)重要的，說：” 弗蘭克·韋伯，在美國航空航天局噴氣推進實驗室GRACE-FO項目科學家。“了解這些資源如何變化非常重要。”

在軌道上，這兩輛汽車大小的GRACE-FO衛(wèi)星將不斷相距137英里(220公里)，這大致相當于洛杉磯和圣地亞哥之間的距離。這種配置對于測量地球上的水變化至關(guān)重要。當?shù)谝粋€GRACE-FO探測器通過一個大的質(zhì)量區(qū)域時，就像一個巨大的地下含水層，它的引力會拉扯衛(wèi)星，并且與尾隨航天器的距離也會改變。通過使用微波信號不斷測量兩個探頭之間的距離，衛(wèi)星可以每月創(chuàng)建地球的重力圖。該地圖的變化意味著水的分布方式發(fā)生變化。

雖然我們這個星球上的其他東西像山一樣具有質(zhì)量，“在那個時間范圍內(nèi)，唯一移動的東西就是水，”韋伯告訴The Verge。

使用這種方法，第一顆GRACE衛(wèi)星能夠證明格陵蘭正在減少質(zhì)量，而不是獲得質(zhì)量。韋伯說，測量結(jié)果顯示，熔化的格陵蘭冰蓋 - 大約是德克薩斯州的三倍 - 每年向海洋傾倒281千兆噸的水。這與1.12億奧運會游泳池的水量差不多。GRACE衛(wèi)星還表明，整體而言，即使南極洲東部的地區(qū)正在增加一些質(zhì)量，南極洲每年也會損失120億噸水，或者與4800萬個游泳池一樣多。韋伯說，這些融化的冰蓋每年可以使海平面上升0.039英寸(1毫米)。

但它不只是關(guān)于冰：GRACE衛(wèi)星還可以通過測量地下含水層在干旱期間的變化以及土壤，湖泊，河流和冰川中水的總體分布來幫助我們監(jiān)測干旱。例如，2011年，盡管冰蓋仍在向海洋傾倒水，但海平面上升速度有所放緩。GRACE探測器顯示，額外的水儲存在澳大利亞和南美洲的土地上，這些土地遭受暴雨襲擊。韋伯說，當這些水流入海洋時，海平面上升的速度再次上升。

“為了讓我們了解我們的氣候系統(tǒng)如何發(fā)展并預測其未來發(fā)展方向，我們真的需要了解它的不同元素如何發(fā)揮作用以及它們的趨勢如何，”他說。“水......是我們的氣候如何演變的重要標志之一。”

新的雙衛(wèi)星將使用與舊衛(wèi)星相同的微波技術(shù)，以便它們的測量結(jié)果一致。但是技術(shù)得到了一些升級：衛(wèi)星現(xiàn)在擁有更好的電池以及額外的相機。德國地球科學研究中心(GFZ)的GRACE-FO項目經(jīng)理Frank Flechtner表示，GRACE-FO探測器還配備了新的激光束，可以替代未來類似GRACE的任務中的微波信號。任務。預計測量精度為微波精度10倍的激光器將進行測試，看它們是否正常工作。

舊的GRACE衛(wèi)星于2017年10月停止了科學研究，預計新的衛(wèi)星將在發(fā)射后約90天開始提供第一批數(shù)據(jù)。整個任務耗資美國航天局4.3億美元和GFZ 7700萬歐元(約合9070萬美元)，預計將飛行至少五年。由于衛(wèi)星對它們彼此之間的距離進行非常靈敏的測量，因此它們沒有配備推進器來調(diào)整其軌道。這意味著它們不會像其他衛(wèi)星一樣在太空中，最終它們會回到地球上。

韋伯說：“我們只是發(fā)射它們，讓它們盡可能少地擾動軌道而衰減。” 他說，預計這些衛(wèi)星將在七到八年內(nèi)收集到收集科學數(shù)據(jù)所需的高度以下。(由于太陽活動將如何影響航天器，新探測器將不會像舊探測器一樣長。)

但首先，衛(wèi)星需要進入太空。GRACE-FO探測器與SpaceX Falcon 9火箭上的五顆銥星NEXT通信衛(wèi)星共用。該火箭計劃于美國東部時間下午3:57從加利福尼亞州范登堡空軍基地起飛，并有一個瞬間發(fā)射窗口。SpaceX正在使用其中一架使用過的獵鷹9來進行這次飛行 - 與推出分類祖瑪衛(wèi)星相同的車輛 - 但是，該公司在起飛后不會試圖降落火箭。美國國家航空航天局電視直播時間為美國東部時間下午3:15，所以請回來查看發(fā)布后的情況。