Ευρωπαϊκός δορυφόρος χαρτογραφεί τη γήινη βαρύτητα

Ο δορυφόρος Goce της ESA (Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος) εκτοξεύτηκε την Τρίτη από τη Ρωσία για να χαρτογραφήσει τις απειροελάχιστες διακυμάνσεις της βαρυτικής έλξης σε όλα τα μήκη και πλάτη της Γης.

Φορτωμένος σε έναν τροποποιημένο βαλλιστικό πύραυλο Rockot, ο Goce αναχώρησε από το κοσμοδρόμιο Πλεσέτσκ της βόρειας Ρωσίας στις 16.21 ώρα Ελλάδας. Ενενήντα λεπτά μετά την εκτόξευση, το Κέντρο Ελέγχου της ESA στο Ντάρμσταντ της Γερμανίας έλαβε το σήμα που επιβεβαίωνε ότι ο δορυφόρος είχε τεθεί σε τροχιά.

Η χαρτογράφηση του γήινου βαρυτικού πεδίου θα γίνει με βάσει της μετρήσεις έξι εξαιρετικά ευαίσθητων επιταχυνσιόμετρων, σχεδιασμένων να μετρούν επιταχύνσεις 10 τρισεκατομμύρια φορές μικρότερες από την επιτάχυνση της βαρύτητας στο επίπεδο της θάλασσας (1g).

Η κατασκευή του GOCE ήταν πραγματικός άθλος της μηχανικής: Όπως εξήγησε ο Ρουν Φλόμπεργκχαγκεν, μάνατζερ της αποστολής, οι θέσεις των επιταχυνσιόμετρων μέσα στον δορυφόρο υπολογίστηκαν με ακρίβεια ενός πικόμετρου (τρισεκατομμυριοστού του μέτρου), το οποίο ισοδυναμεί με το 1% της διαμέτρου ενός ατόμου.

Βαρυτικές διακυμάνσεις

«Οι σημερινές μας γνώσεις για τη βαρύτητα της Γης είναι ατελείς» ανέφερε στο BBC ο Ντάνιλο Μούζι, επικεφαλής του προγράμματος Goce. «Υπάρχει αυτή η γενική παρανόηση ότι [η βαρύτητα] είναι σταθερή παντού στην υδρόγειο, αυτό όμως δεν είναι αληθές. Αν πάει κανείς στο Βόρειο Πόλο θα ζυγίζει περισσότερο από ό,τι στον ισημερινό» εξήγησε.

Η απόσταση από το κέντρο της Γης είναι ένας μόνο από τους παράγοντες που επηρεάζουν τη δύναμη της βαρύτητας· άλλος βασικός παράγοντας είναι κατανομή της μάζας στον πλανήτη, η οποία δεν είναι καθόλου ομοιόμορφη.

Το εσωτερικό της Γης δεν είναι ομοιογενές, αφού τα υπόγεια πετρώματα ποικίλλουν σημαντικά σε πυκνότητα. Το πάχος του φλοιού επίσης δεν είναι σταθερό, αφού, για παράδειγμα, τα Ιμαλάια συγκεντρώνουν μεγαλύτερη μάζα σε σχέση με το βυθό των ωκεανών.

Ένας άλλος παράγοντας που δημιουργεί απειροελάχιστες διακυμάνσεις της βαρύτητας είναι η κίνηση των ωκεανών, ένα φαινόμενο για το οποίο ο Goce αναμένεται να προσφέρει πολύτιμα νέα δεδομένα.

Τα δεδομένα για την κίνηση των ωκεανών θα βελτιώσουν με τη σειρά τους τις γνώσεις μας για τη μεταφορά θερμότητας στα θαλάσσια ρεύματα, και θα βελτιώσουν έτσι σημαντικά τα υπολογιστικά μοντέλα του παγκόσμιου κλίματος.

Οι μετρήσεις θα βοηθήσουν επίσης στην ανάπτυξη ενός καθολικού συστήματος για τη μέτρηση του υψομέτρου οπουδήποτε στη Γη.

Για να μπορεί να λαμβάνει τόσο ακριβείς μετρήσεις, ο δορυφόρος πρέπει να κινείται σε χαμηλό ύψος 270 χιλιομέτρων, εκεί όπου υπάρχουν ακόμα αρκετά μόρια αέρα.

Προκειμένου να παραμείνει σταθερός σε αυτό το περιβάλλον, ο Goce είναι εφοδιασμένος με πλευρικά πτερύγια σταθεροποίησης μήκους πέντε μέτρων και πλάτους ενός μέτρου.

Επειδή σταδιακά θα χάνει ταχύτητα λόγω της ασθενούς αντίστασης του αέρα, ο δορυφόρος ανά διαστήματα θα διορθώνει την τροχιά του με έναν κινητήρα ιόντων, ο οποίος εκτοξεύει με μεγάλη ταχύτητα ιόντα του ευγενούς αερίου ξένου.

Newsroom ΔΟΛ