Есть конспект?
Пришлите нам!

Гравиметры на свалку истории или пока рано? новый проект съемки гравитационного поля земли и его перспективность.


ГРАВИМЕТРЫ НА СВАЛКУ ИСТОРИИ ИЛИ ПОКА РАНО? НОВЫЙ ПРОЕКТ СЪЕМКИ ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ И ЕГО ПЕРСПЕКТИВНОСТЬ.

Земля - планета отнюдь не гладкая по форме, а имеет форму картофеля с выбоинами. Наименьшая сила гравитационного поля отмечена в районе около Индийского побережья и в Южной части Tихого океана. (Рис. НАСА)Гравитационное поле Земли непостоянно. Оно слегка изменяется и зависит от того, где Вы находитесь на Земле и когда (в какое время). Поэтому возникла задача - получить более детальную карту этих изменений гравитационного поля планеты.

В феврале следующего года НАСА планирует запустить пару спутников, которые будут измерять силу тяжести. Проект назван - Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE). Новые данные помогут лучше понять процессы в океанах планеты и ее скрытый рельеф.

Очень небольшие изменения в гравитационном поле Земли (меньше 1%) происходят потому, что планета 'шероховатая', и имеет в разных районах различные массы воды, льда и магмы, перемещающейся под слоями литосферы.

Сила тяжести и масса – основные параметры, необходимые для составления уравнений, которые описывают многие физические явления.GRACE, как ожидается, обеспечит данными, необходимыми для составления новой гравиметрической карты Земли, которая будет пересниматься каждый месяц в течение пятилетнего срока службы спутников, для оценки изменения гравитационного поля каждого региона планеты со временем.

Комбинируя данные от этих и других метеорологических источников, например, информацию о количестве дождей, а также опираясь на географические знания и данные других спутников, ученые надеются точно определить причины малых изменений в гравитационном поле.

Это в свою очередь поможет исследовать тайны утончения ледяных пластов на полюсах, изменения уровня моря и движение магмы глубоко внутри Земли.

Гравиметрическая карта Земли составлялась на основании полевых съемок, где производились гравиметрические замеры силы тяжести. Такую съемку производили и производят во всех странах мира. Однако, остаются недоступные для человека районы, где съемка так и не производилась (районы тундры и пустынь), поэтому на карте остались “белые пятна”. Кроме того, гравиметрические данные были получены без синхронизации по времени и некоторые измерения производились с разницей в десятки лет. Это сводит на нет значимость данных работ и понижает точность измерений.

На региональном уровне и при решении местных задач гравиметрическая съемка не заменима. Но для оценки глобальных параметров ее данные устарели и поэтому нуждаются в замене на свежие со спутников.

Два спутника GRACE (см. рисунок) идентичны и будут находиться на одной орбите, на расстоянии 220 км один от другого.

Поскольку ведущий спутник встречается с теми или иными регионами планеты раньше второго, то в зависимости от того, увеличивается в этой точке орбиты сила тяжести или уменьшается, первый спутник будет слегка отдаляться или приближаться ко второму, соответственно. Колебания гравитационного поля будут измерены, за счет контроля расстояние между этими двумя спутниками, на которых будут установлены дальномеры.

Сверхчувствительное оборудование позволяет GRACE обнаружить изменения в расстоянии между спутниками от одного микрона(1/50 ширина человеческого волоса).

###

Комментарий специалиста:

К недостаткам такого проекта можно отнести наличие в результатах такого рода измерений большого числа систематических ошибок, которые нужно будет выявить. В частности, нужно будет учесть влияние возмущений на спутники со стороны Солнца, Луны, гравитационного поля атмосферы, солнечного ветра, вращения Земли, релятивистские эффекты Общей Теории Относительности и еще множество мелких факторов. Все эти возмущения меняют параметры орбиты спутников на десятки метров.

При таких смещениях орбиты, измерения с точностью до 1 микрона бессмысленны и теряются при уравнивании результатов вычислений. Кроме того, на расстоянии в 220 км они будут “скакать” по отношению друг к другу с колебаниями, которые в лучшем случае будут иметь порядок на уровне дециметров, но никак не микронов.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru