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(jì)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(yùn)動(dòng)情況。該任務(wù)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(xué)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(cè)器將繼續(xù)這項(xiàng)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(yíng)文明的方式是至關(guān)重要的，說(shuō)：” 弗蘭克·韋伯，在美國(guó)航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室GRACE-FO項(xiàng)目科學(xué)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(dāng)于洛杉磯和圣地亞哥之間的距離。這種配置對(duì)于測(cè)量地球上的水變化至關(guān)重要。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)GRACE-FO探測(cè)器通過(guò)一個(gè)大的質(zhì)量區(qū)域時(shí)，就像一個(gè)巨大的地下含水層，它的引力會(huì)拉扯衛(wèi)星，并且與尾隨航天器的距離也會(huì)改變。通過(guò)使用微波信號(hào)不斷測(cè)量?jī)蓚€(gè)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(gè)星球上的其他東西像山一樣具有質(zhì)量，“在那個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)，唯一移動(dòng)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(shuō)，測(cè)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(yùn)會(huì)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(huì)損失120億噸水，或者與4800萬(wàn)個(gè)游泳池一樣多。韋伯說(shuō)，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(guò)測(cè)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(lái)幫助我們監(jiān)測(cè)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(cè)器顯示，額外的水儲(chǔ)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(shuō)，當(dāng)這些水流入海洋時(shí)，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(yù)測(cè)其未來(lái)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(shì)如何，”他說(shuō)。“水......是我們的氣候如何演變的重要標(biāo)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(cè)量結(jié)果一致。但是技術(shù)得到了一些升級(jí)：衛(wèi)星現(xiàn)在擁有更好的電池以及額外的相機(jī)。德國(guó)地球科學(xué)研究中心(GFZ)的GRACE-FO項(xiàng)目經(jīng)理Frank Flechtner表示，GRACE-FO探測(cè)器還配備了新的激光束，可以替代未來(lái)類似GRACE的任務(wù)中的微波信號(hào)。任務(wù)。預(yù)計(jì)測(cè)量精度為微波精度10倍的激光器將進(jìn)行測(cè)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(xué)研究，預(yù)計(jì)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(gè)任務(wù)耗資美國(guó)航天局4.3億美元和GFZ 7700萬(wàn)歐元(約合9070萬(wàn)美元)，預(yù)計(jì)將飛行至少五年。由于衛(wèi)星對(duì)它們彼此之間的距離進(jìn)行非常靈敏的測(cè)量，因此它們沒(méi)有配備推進(jìn)器來(lái)調(diào)整其軌道。這意味著它們不會(huì)像其他衛(wèi)星一樣在太空中，最終它們會(huì)回到地球上。

韋伯說(shuō)：“我們只是發(fā)射它們，讓它們盡可能少地?cái)_動(dòng)軌道而衰減。” 他說(shuō)，預(yù)計(jì)這些衛(wèi)星將在七到八年內(nèi)收集到收集科學(xué)數(shù)據(jù)所需的高度以下。(由于太陽(yáng)活動(dòng)將如何影響航天器，新探測(cè)器將不會(huì)像舊探測(cè)器一樣長(zhǎng)。)

但首先，衛(wèi)星需要進(jìn)入太空。GRACE-FO探測(cè)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(jì)劃于美國(guó)東部時(shí)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(gè)瞬間發(fā)射窗口。SpaceX正在使用其中一架使用過(guò)的獵鷹9來(lái)進(jìn)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(huì)試圖降落火箭。美國(guó)國(guó)家航空航天局電視直播時(shí)間為美國(guó)東部時(shí)間下午3:15，所以請(qǐng)回來(lái)查看發(fā)布后的情況。