2017年10月30日

最近，GRACE-2衛(wèi)星的剩余燃料正在消耗完，衛(wèi)星已經(jīng)開始慢慢脫離軌道。該衛(wèi)星重新進(jìn)入大氣層的時間預(yù)計在12月或1月。GRACE-1預(yù)計在2018年初退役，重入大氣層。美國國家航空航天局和德國太空控制中心將共同對兩顆衛(wèi)星的脫軌和重返活動實(shí)施監(jiān)測。

　　經(jīng)過15年的飛行，美國-德國GRACE（重力恢復(fù)和氣候?qū)嶒?yàn)）衛(wèi)星科學(xué)任務(wù)結(jié)束。衛(wèi)星執(zhí)行任務(wù)期間，GRACE姊妹星通過追蹤液態(tài)水、冰和固體地球的連續(xù)運(yùn)動，為認(rèn)知我們星球的變化問題提供了前所未有的洞見。

　　GRACE通過精確測量兩顆衛(wèi)星（即：GRACE-1和GRACE-2）之間的距離，進(jìn)行科學(xué)認(rèn)知，這需要2顆衛(wèi)星航天器及其儀器都能夠完全發(fā)揮作用。9月，與衛(wèi)星壽命相關(guān)的電池問題出現(xiàn)，10月中旬，GRACE-2剩余電池容量不足以操作其科學(xué)儀器和遙測發(fā)射機(jī)。因此，決定GRACE-2衛(wèi)星退役，并結(jié)束GRACE科學(xué)任務(wù)。

　　由美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的Byron Tapley擔(dān)任首席研究員的GRACE任務(wù)是2002年3月啟動的一項(xiàng)5年期計劃，目的是精確繪制我們星球上不斷變化的重力場。

　　它揭示出地球季節(jié)變化、天氣和氣候變化、地震甚至人類活動情況，如：大型地下水庫枯竭，引起地表水、冰和固體物質(zhì)移動變化或接近地表等。它通過感知地球質(zhì)量局部變化引起的引力作用的微小變化，這主要是因?yàn)樗谖覀兊男乔蛏喜粩啾恢匦路峙渌鸬淖兓?/p>

　　Tapley指出，GRACE為我們星球的海洋、大氣和固體地球組件的相互作用提供了一種范式轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)。它促進(jìn)了人類對極地融冰造成的全球海平面上升的貢獻(xiàn)以及海洋吸收大氣熱量的理解。最近應(yīng)用方面包括用于消耗、農(nóng)業(yè)和工業(yè)方面的全球水資源的監(jiān)測和管理；以及評估洪水和地震災(zāi)害。

　　在距地球137英里（220公里）上空，GRACE應(yīng)用微波測距系統(tǒng)測量2顆衛(wèi)星之間距離的變化，這種變化細(xì)小到人類頭發(fā)直徑的變化程度。這些測距數(shù)據(jù)與GPS跟蹤時間、星追蹤器的姿態(tài)信息以及對非重力效應(yīng)的加速度計（如大氣阻力和太陽輻射）結(jié)合在一起。從這些數(shù)據(jù)中，科學(xué)家們逐月計算出地球的重力場，進(jìn)行時間系列變化監(jiān)測。

　　美國國家航空航天局（NASA）地球科學(xué)部（總部位于華盛頓）主任Michael Freilich表示，GRACE是一個很好的衛(wèi)星任務(wù)研究實(shí)例，它促進(jìn)了科學(xué)發(fā)展，同時也提供了短期社會效益。使用尖端技術(shù)實(shí)現(xiàn)極其精確的距離測量，GRACE提高了對復(fù)雜地球家園的科學(xué)認(rèn)識，同時提供諸如全球地下水測量、干旱和地下水庫變化的相關(guān)信息，提高美國與國際社會一道進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測和預(yù)測的準(zhǔn)確性。

　　GRACE建立了通過測量地球各地質(zhì)量的再分配途徑是認(rèn)識地球系統(tǒng)的必要手段。GRACE逐月區(qū)域重力變異地圖為科學(xué)家們提供認(rèn)知地球系統(tǒng)過程新見解。

　　GRACE的創(chuàng)新活動涉及很多方面，監(jiān)測地球冰原損失，改善對引起海平面上升和海洋環(huán)流過程的認(rèn)識，提供全球地下水資源可能萎縮或增長、干燥土壤導(dǎo)致干旱形成的地區(qū)的洞見，以及監(jiān)控固態(tài)地球的變化。超過100個國家的用戶對GRACE數(shù)據(jù)進(jìn)行常規(guī)下載分析。

　　加州帕薩迪納市的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）主任、啟動該項(xiàng)目的科學(xué)家Michael Watkins指出，GRACE是一項(xiàng)開拓性任務(wù)，它促進(jìn)了人類對地球系統(tǒng)—土地、海洋和冰川的了解。在過去幾年中，整個任務(wù)團(tuán)隊(duì)英勇努力，發(fā)揮創(chuàng)造性，取得成功，延長了科學(xué)任務(wù)的回歸時間，幫助縮小GRACE和它的繼任者之間的空隙，GRACE后續(xù)衛(wèi)星任務(wù)計劃于2018年初發(fā)射。

　　GRACE項(xiàng)目JPL科學(xué)家Carmen Boening指出，盡管失去GRACE姊妹星中的1顆，另1顆衛(wèi)星GRACE-1仍將繼續(xù)運(yùn)行到2017年底。GRACE項(xiàng)目科學(xué)家，來自JPL的Carmen Boening 指出，GRACE-1的剩余燃料將用來完成先前預(yù)訂計劃，進(jìn)行加速計校準(zhǔn)和表現(xiàn)行為描述，提高最終科學(xué)回報水平，從15年的GRACE記錄中獲得真知灼見。

　　目前，GRACE-2衛(wèi)星的剩余燃料正在消耗完，衛(wèi)星已經(jīng)開始慢慢脫離軌道。該衛(wèi)星重新進(jìn)入大氣層的時間預(yù)計在12月或1月。預(yù)計在2018年初，GRACE-1退役，重入大氣層。NASA和德國太空控制中心將共同對兩顆衛(wèi)星的脫軌和重返活動實(shí)施監(jiān)測。

　　關(guān)于GRACE后續(xù)任務(wù)， NASA/德國地球科學(xué)研究中心（GFZ）赫爾姆霍茲中心將繼承GRACE的遺產(chǎn)。還將在GRACE上測試一個由德國/美國聯(lián)合開發(fā)的新型激光測距干涉儀，實(shí)現(xiàn)未來幾代引力衛(wèi)星的研究合作。

　　原文題目：Prolific Earth Gravity Satellites End Science Mission

　　資料來源：http://www.nasa.gov/press-release/prolific-earth-gravity-satellites-end-science-mission

　　（王化編譯，殷永元審核）