SpaceX запустила спутники для измерения гравитационного поля Земли

Компания SpaceX запустила с помощью ракеты-носителя Falcon 9 спутники GRACE-FO, предназначенные для картографирования гравитационного поля Земли. Они будут летать по одной орбите и, измеряя расстояние между собой, вычислять распределение массы по планете. Основная нагрузка запуска — пять спутников связи Iridium NEXT. Трансляция запуска велась на YouTube-канале SpaceX.

Первая пара спутников GRACE была запущена на 500-километровую орбиту в 2002 году. Спутники находились на одной орбите, но на расстоянии 220 километров друг от друга. Задача спутников заключалась в измерении распределения массы по планете. Для этого они с помощью микроволновых излучателей постоянно вычисляли расстояние между собой с точностью до десяти микрометров. Поскольку на Земле под орбитой спутника находятся разные объекты, например, горы и ледники, они оказывают небольшое влияние на его скорость. В результате, при пролете над областями с большой массой и гравитационным притяжением первый спутник сначала немного ускоряется и отрывается от второго, а после этого наоборот тормозит. Эти изменения достаточны, чтобы составить точную гравитационную карту планеты.

Спутники предоставляли ученым данные в течение более 15 лет и позволили отслеживать многие глобальные процессы на Земле, например, таяние ледников в Арктике. Но в конце 2017 года миссию пришлось завершить из-за технических проблем одного из спутников. Теперь на смену первым GRACE в космос отправилась новая миссия GRACE-FO. В целом конструкция и задачи спутников остались прежними, хотя в них и появился новый инструмент. Помимо микроволновой системы измерения расстояния между аппаратами на спутниках установлены лазерные интерферометры, которые позволят повысить точность отслеживания расстояния в десять раз.

В 22:48 по московскому времени ракета Falcon 9 со спутниками GRACE-FO и Iridium NEXT стартовала с базы Ванденберг ВВС США. Во время этого запуска компания использовала первую ступень, которая в начале года применялась во время неудачного запуска засекреченного спутника Zuma. Впоследствии выяснилось, что причиной аварии стала не ракета, а адаптер полезной нагрузки, изготовленный Northrop Grumman, которая создала и сам выводимый аппарат.

Спутники GRACE-FO отделились от второй ступени ракеты через 11,5 минут после запуска. Изначально они вышли на разные орбиты, но через два с половиной дня аппарат, летящий первым поднимет свою орбиту до уровня отстающего спутника и они оба окажутся на рабочей орбите высотой около 500 километров на расстоянии 220 километров друг от друга. Во время работы это расстояние будет меняться до 50 километров в большую и меньшую стороны.

Кроме аппаратов для гравитационного картографирования Falcon 9 запустила пять новых спутников Iridium NEXT для обновления орбитальной группировки системы спутниковой связи Iridium. Всего SpaceX запустит 75 спутников, из которых 66 будут находиться на рабочих орбитах и покрывать сигналом всю территорию Земли, а еще 9 будут находиться на резервных орбитах.

На орбите Луны в 2011-2012 годах работала пара спутников GRAIL, использующая аналогичный принцип работы для составления гравитационной карты Луны. Несмотря на относительно малый срок работы эти спутники помогли ученым узнать много нового о Луне, например, найти на ней вулканические горы и изучить ее подповерхностное строение.

Григорий Копиев