НАСА завершает первозданную спутниковую миссию, раскрывающую глобальные тренды подземных вод

Из-за старости и отказа батареи НАСА завершает миссию спутника GRACE.

Два спутника GRACE отобразили изменения в гравитационных полях Земли во время их 15-летнего полета. Фото любезно предоставлено Немецким аэрокосмическим центром

Бретт Уолтон, Синий круг

Неожиданно долгая жизнь пары новаторских спутников, которая углубила научное понимание влияния общества на воду и землю, закончилась.

НАСА и его партнеры по проекту решили завершить миссию спутника GRACE на этой неделе после того, как восьмой из 20 элементов батареи на GRACE-2 вышел из строя. GRACE-1 все еще работал, но миссия, которая измеряет фракционные изменения гравитации Земли на основе положения спутников относительно друг друга, требует, чтобы оба двигались в тандеме. Потеря одного означает потерю всего.

Тем не менее, ученые из команды проекта и те, кто использовал ее данные, праздновали успех миссии стоимостью 140 миллионов долларов, которая продолжала идти и идти, продолжаясь на десятилетие дольше, чем ожидалось.

«Это были измерения, изменяющие парадигму в понимании земной системы», - сказал Cirron of Blue Байрон Тапли из Техасского университета в Остине. Тапли был главным исследователем проекта.

Ученые всего мира приняли данные GRACE. Земля, лед и жидкая вода - сила тяжести воздействует на каждого. Спутниковые измерения помогли американским ученым исследовать истощение водоносных горизонтов в северной Индии, на Ближнем Востоке и в Калифорнии. Исследователи из Академии наук Китая использовали ее результаты для отслеживания истощения подземных вод на сильно орошаемых полях пшеницы. Северно-Китайская равнина , Данные GRACE показали быстрое таяние ледяного покрова Гренландии и были включены в мониторинг засухи правительства США. Показывая области увеличения насыщенности грунта, данные также использовались для прогнозирования риска наводнений.

Джей Фамиглиетти, профессор Калифорнийского университета в Ирвине и частый пользователь данных GRACE для изучения изменений уровня подземных вод, сказал, что GRACE открыл новые возможности для исследования.

«Миссия открыла, как мы не видели ранее, новые важные точки для дефицита воды», - сказал Фамильетти в интервью Circle of Blue. «Это указывает на сложное водное будущее, где нам понадобятся региональные соглашения и решения».

Хотя первая миссия GRACE завершена, скоро появится новый спутниковый дуэт. Партнерство между НАСА и Немецким исследовательским центром наук о Земле, GRACE Follow-On , который проведет те же измерения, что и его предшественник, планируется к развертыванию в марте 2018 года.

GRACE, начатый в 2002 году и запланированный на пять лет, превзошел все ожидания. Спутники, по прозвищу Том и Джерри, часто упоминались как шкалы в небе, способные измерять небольшие изменения в гравитационном притяжении Земли. Используя GPS и акселерометры, спутники могли обнаруживать сдвиги в их относительном положении, составляющем всего один микрон, примерно диаметр клетки крови.

Поскольку она довольно тяжелая, вода обычно стоит за этими гравитационными изменениями, которые были преобразованы в изменения массы льда или накопления водоносного слоя.

Для подземных вод данные GRACE были неидеальными - измерения могли показать тенденции на большом водосборном бассейне или нескольких штатах, но не рост и падение уровня грунтовых вод в отдельных скважинах или небольших водоносных горизонтах. Оценка в академическом журнале Groundwater утверждала, что GRACE ограниченно использовался в качестве инструмента управления, потому что ему не хватало мелкой детализации. Несмотря на пространственные ограничения, данные GRACE предоставили широкую картину трендов подземных вод.

«GRACE революционизировал наш взгляд на глобальную гидрологию и взаимодействие между сушей, океанами и ледяными щитами», - сказал Фамильетти в интервью Circle of Blue.

НАСА ожидает, что GRACE-2 будет медленно терять высоту и выпадать с орбиты где-то в декабре или январе. Спутник сгорит, когда он проходит через атмосферу Земли. GRACE-1, когда он будет выведен из эксплуатации, вскоре последует.

Бретт пишет о сельском хозяйстве, энергетике, инфраструктуре, политике и экономике воды в Соединенных Штатах. Он также пишет Федеральный водопроводный кран , Еженедельный дайджест Circle of Blue о водных новостях правительства США. Он является лауреатом двух премий Общества журналистов-экологов, одной из главных наград в американской экологической журналистике: первое место для объяснительной отчетности для серии о загрязнении септической системы в Соединенных Штатах (2016 г.) и третье место по показателям доли на небольшом рынке (2014 г.). Он получил награду за выдающиеся заслуги от клуба Sierra Club в 2018 году. Бретт живет в Сиэтле, где он гуляет по горам и печет пироги. Связаться с Бретт Уолтон