【国际要闻】多产的地球重力卫星科学任务结束

2017年10月30日

最近，GRACE-2卫星的剩余燃料正在消耗完，卫星已经开始慢慢脱离轨道。该卫星重新进入大气层的时间预计在12月或1月。GRACE-1预计在2018年初退役，重入大气层。美国国家航空航天局和德国太空控制中心将共同对两颗卫星的脱轨和重返活动实施监测。

　　经过15年的飞行，美国-德国GRACE（重力恢复和气候实验）卫星科学任务结束。卫星执行任务期间，GRACE姊妹星通过追踪液态水、冰和固体地球的连续运动，为认知我们星球的变化问题提供了前所未有的洞见。

　　GRACE通过精确测量两颗卫星（即：GRACE-1和GRACE-2）之间的距离，进行科学认知，这需要2颗卫星航天器及其仪器都能够完全发挥作用。9月，与卫星寿命相关的电池问题出现，10月中旬，GRACE-2剩余电池容量不足以操作其科学仪器和遥测发射机。因此，决定GRACE-2卫星退役，并结束GRACE科学任务。

　　由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的Byron Tapley担任首席研究员的GRACE任务是2002年3月启动的一项5年期计划，目的是精确绘制我们星球上不断变化的重力场。

　　它揭示出地球季节变化、天气和气候变化、地震甚至人类活动情况，如：大型地下水库枯竭，引起地表水、冰和固体物质移动变化或接近地表等。它通过感知地球质量局部变化引起的引力作用的微小变化，这主要是因为水在我们的星球上不断被重新分配所引起的变化。

　　Tapley指出，GRACE为我们星球的海洋、大气和固体地球组件的相互作用提供了一种范式转换的观点。它促进了人类对极地融冰造成的全球海平面上升的贡献以及海洋吸收大气热量的理解。最近应用方面包括用于消耗、农业和工业方面的全球水资源的监测和管理；以及评估洪水和地震灾害。

　　在距地球137英里（220公里）上空，GRACE应用微波测距系统测量2颗卫星之间距离的变化，这种变化细小到人类头发直径的变化程度。这些测距数据与GPS跟踪时间、星追踪器的姿态信息以及对非重力效应的加速度计（如大气阻力和太阳辐射）结合在一起。从这些数据中，科学家们逐月计算出地球的重力场，进行时间系列变化监测。

　　美国国家航空航天局（NASA）地球科学部（总部位于华盛顿）主任Michael Freilich表示，GRACE是一个很好的卫星任务研究实例，它促进了科学发展，同时也提供了短期社会效益。使用尖端技术实现极其精确的距离测量，GRACE提高了对复杂地球家园的科学认识，同时提供诸如全球地下水测量、干旱和地下水库变化的相关信息，提高美国与国际社会一道进行环境监测和预测的准确性。

　　GRACE建立了通过测量地球各地质量的再分配途径是认识地球系统的必要手段。GRACE逐月区域重力变异地图为科学家们提供认知地球系统过程新见解。

　　GRACE的创新活动涉及很多方面，监测地球冰原损失，改善对引起海平面上升和海洋环流过程的认识，提供全球地下水资源可能萎缩或增长、干燥土壤导致干旱形成的地区的洞见，以及监控固态地球的变化。超过100个国家的用户对GRACE数据进行常规下载分析。

　　加州帕萨迪纳市的喷气推进实验室（JPL）主任、启动该项目的科学家Michael Watkins指出，GRACE是一项开拓性任务，它促进了人类对地球系统—土地、海洋和冰川的了解。在过去几年中，整个任务团队英勇努力，发挥创造性，取得成功，延长了科学任务的回归时间，帮助缩小GRACE和它的继任者之间的空隙，GRACE后续卫星任务计划于2018年初发射。

　　GRACE项目JPL科学家Carmen Boening指出，尽管失去GRACE姊妹星中的1颗，另1颗卫星GRACE-1仍将继续运行到2017年底。GRACE项目科学家，来自JPL的Carmen Boening 指出，GRACE-1的剩余燃料将用来完成先前预订计划，进行加速计校准和表现行为描述，提高最终科学回报水平，从15年的GRACE记录中获得真知灼见。

　　目前，GRACE-2卫星的剩余燃料正在消耗完，卫星已经开始慢慢脱离轨道。该卫星重新进入大气层的时间预计在12月或1月。预计在2018年初，GRACE-1退役，重入大气层。NASA和德国太空控制中心将共同对两颗卫星的脱轨和重返活动实施监测。

　　关于GRACE后续任务， NASA/德国地球科学研究中心（GFZ）赫尔姆霍兹中心将继承GRACE的遗产。还将在GRACE上测试一个由德国/美国联合开发的新型激光测距干涉仪，实现未来几代引力卫星的研究合作。

　　原文题目：Prolific Earth Gravity Satellites End Science Mission

　　资料来源：http://www.nasa.gov/press-release/prolific-earth-gravity-satellites-end-science-mission

　　（王化编译，殷永元审核）