欧洲将发射卫星监测地球重力场 _重力场

欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星(Goce)欧洲卫星获得的数据将帮助绘制水准面据国外媒体报道，欧洲航天局即将发射欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星(Goce)，这颗卫星可对地球重力场每一分钟的变化进行三维测量。科学家将利用它收集的数据，更好地了解海洋的运动情况，设计地球高地测量系统。外表光滑形状特别这颗“身材绝佳”的卫星将借助一枚经过改造的洲际导弹，从俄罗斯普列谢茨克发射场发射升空。“呼啸”号(ROCKOT)火箭将于格林尼治标准时间16日下午14时21分发射升空。发射到太空中的卫星看上去都好像是丑陋的箱子，不过欧洲航天局的地球重力场和海洋环流探测卫星的形状有所不同。德国慕尼黑理工大学的伦恩?拉梅尔参与了这项任务，他说：“这是迄今为止制造的最漂亮的一颗卫星。” 称得上是卫星中的“超级模特” 。欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星制成非常漂亮的光滑外表，是为了满足在极端测试环境下运行的需要。该飞船在低于270公里的高空残余空气里飞行时，箭头和翼状物对保持平衡非常重要。对大部分地球观察任务来说，这个轨道有点低，但是对欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星来说，要感受地球周围出现的非常细微的重力异常现象，就必须呆在这种高度。欧洲航天局地球重力场和海洋环流探测卫星项目经理达尼洛?木兹解释说：“目前我们对地球重力场的了解很不完善。重力是我们的日常生活不可或缺的一种力，有了它，我们才能双足站在地面上。一般人们认为，地球上各个地方的重力都一样，然而事实并非如此。我们在北极将比在赤道的体重更重。”地球的形状是导致这种异常现象的部分原因。这是因为地球并不是一个完美的球体，相对来说，地球两极更加扁平。地球的内层并不是由同类岩石构成的，而且一些区域的地壳更厚，或者密度更大。任务被迫一再推迟这种情况导致地球的质量分布不均，而拥有质量的所有东西都受到重力吸引，因此它们所受的牵引力也不一致。不过重力变化非常微?。?人们几乎觉察不到。在测量方面遇到挑战，导致欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星项目被迫推迟2年进行。现在工程师已经解决无数技术难题。该飞船内部安装了一台放射量测定器。意大利阿尔卡特阿莱尼亚(Thales Alenia Space)公司负责生产这颗卫星的安德里亚?亚拉锁说：“这是一个非常复杂的仪器。这是迄今为止为一颗卫星准备的最为先进的放射量测定器。”它由三对加速度检波器构成。它们相互穿过轴心，彼此之间呈90度角。这一整套东西都安装在一个超稳定的外套里。欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星从地球重力场穿过时，随机携带的加速度检波器将能觉察到重力场对它产生的微小干扰。欧洲航天局地球重力场和海洋环流探测卫星项目经理鲁恩?弗洛培根解释说：“我们经常拿雪花做比喻。设想一片雪花，它非常轻，慢慢从天而降，落在一艘巨型油轮上。相对于这片雪花，油轮的加速度就相当于我们的仪器的灵敏度。”在低海拔飞行的欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星，必须在重力信号中获得重力场发生细微变化的详情。卫星接收到的热电离层发出的持续振动，通常会对这些数据产生干扰。因此欧洲航天局地球重力场和海洋环流探测卫星利用一台离子发动机??一种航行调节装置来确保它拥有一个稳定路径。这个发动机通过加快飞船尾部排气口的带电氙原子的速度，产生强大的牵引力。任务功臣为欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星提供离子发动机的英国科技公司Qinetiq的尼尔?华莱士说：“我们拥有可实现这项任务的技术，没有我们，就不可能有该任务。不过该任务也已经拥有很多这方面的技术。”欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星的目的，是生成到目前为止最清晰的地球重力场图。相关数据将大大充实自然科学学科：了解海洋水循环、全球热量转移情况，将有助于预测气候变化。更好地了解地球内部质量的分布情况，对研究火山和地震等地质灾害的科学家将大有好处。由于科学家利用“上”、“下”和“水平”等词定义重力的意义，这些最新数据可进一步加强比较高度全球系统的基础。第一颗地球探测器欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星是欧洲航天局的第一个地球探测器，它是众多寻找关键性环境问题的答案的飞船之一。到目前为止，已经有6项此类任务得到批准，第七项还在讨论。每一项任务都将利用前沿太空技术获得数据。因为种种原因，欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星任务已经被多次推迟。去年8月，它被送往普列谢茨克(Plesetsk)，按计划将于9月发射升空，但是由于担心它的火箭发射系统没做好充分准备，这次发射尝试被迫取消。对这项任务产生很多影响的是Cryosat卫星。欧洲航天局制造的绘制全球冰川图的Cryosat卫星，本有望成为第一颗地球探测器，但是由于在2005年发射时，用于携带它的“呼啸”号火箭出现故障，它最终沉入北冰洋。达尼洛?木兹说：“从‘欧洲呼啸’(Eurockot)公司和制造商克鲁尼契夫(Khrunichev)公司的资料来看，我们认为它们已经进行大量试验。”他告诉英国广播公司说：“从记录资料来看，它们进行的所有试验都很成功。因此它们认为重新制造的运载火箭也处于良好状态。”欧洲地球重力场和海洋环流探测卫星将进入太阳同步轨道，这意味着该飞船所在的位置会一直处于白昼。微风-KM”(Breeze-KM)上面级助推器将把该卫星送往高大约是285公里的地方。然后它再慢慢降落到263公里高的运行轨道，接着它将借助离子发动机保持在一个稳定轨道，以便进行科学研究。目前已经计划好两个主要数据收集时间段，每段时间大约持续6个月。第一次数据收集时间可能是从9月初进入轨道的检验工作已经完成后开始。如果剩下的氙还很多，相关负责人或许会延长这项任务的执行时间。不过最终要确保一些助推器能把该卫星带到海洋上空的安全地带，以便它在任务完成后坠入海底。