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重力回溯及氣候實驗衛星

2002年发射的重力卫星

重力回溯及氣候實驗衛星（Gravity Recovery and Climate Experiment，縮寫：GRACE，也稱為重力反演和氣候實驗或重力量測及氣候監控衛星）是一項由NASA與德國航太中心（DLR）合作的任務，該任務使用的是一對雙衛星，從2002年於俄羅斯的普列謝茨克航天發射場透過呼嘯運載火箭搭載（和風-KM（英語：Briz-KM） 火箭推進器）發射以來持續運作至2018年。負責探測的兩具衛星相距約 220 公里[14] ，主要目標是對地球重力場進行探測，進而研究地球的水資源、地質及氣候。

重力回溯及氣候實驗衛星
GRACE
名稱GRACE-1 & GRACE-2[1][2]
Tom & Jerry[1][2]
ESSP-2A & ESSP-2B[3]
任務類型地球科學觀測衛星
運營方NASA · DLR
國際衛星標識符GRACE-1：2002-012A
GRACE-2：2002-012B
衛星目錄序號GRACE-1：27391
GRACE-2：27392
網站www.csr.utexas.edu/grace
任務時長原定5年
實際共運作15年7個月又10天
航天器屬性
平台Flexbus[3]
製造方Astrium
發射質量487 公斤 x 兩枚[4]
尺寸長 312.3 cm, 高 72 cm
底部寬 194.2 cm
頂部寬 69.3 cm[5][4]
任務開始
發射日期2002年3月17日
9時21分 UTC[6]
運載火箭呼嘯運載火箭[3]
發射場普列謝茨克航天發射場
133號火箭發射複合體[3]
承包方Eurockot（英語：Eurockot Launch Services）
任務結束
丟棄形式再入大氣層
公告日期2017年10月27日[7]
離軌日期GRACE-1：
     2018年3月10日
     6時09分 UTC[8]
     45°54′S 20°24′E / 45.9°S 20.4°E / -45.9; 20.4
GRACE-2：
     2017年12月24日
     0時16分 UTC[9]
     63°54′N 160°54′W / 63.9°N 160.9°W / 63.9; -160.9
軌道參數
參照系地心軌道
軌域太陽同步軌道
半長軸6741 公里（2016年5月）[10][11]
離心率0.0006346（GRACE-1[12]）
0.0002005（GRACE-2[13]）
近地點152 公里（GRACE-1[12]）
131 公里（GRACE-2[13]）
遠地點161 公里（GRACE-1[12]）
134 公里（GRACE-2[13]）
傾角88.9490°（GRACE-1[12]）
88.9684°（GRACE-2[13]）
週期91.8 分鐘（2016年5月）[10][11]
曆元2018-03-09 21:59:42 UTC（GRACE-1[12]）
2017-12-23 22:29:47 UTC（GRACE-2[13]）

任務歷史

GRACE 計畫最初於 1996 年由美國德州大學奧斯汀分校太空研究中心（Center for Space Research，或簡稱 UTCSR）、德國地球科學研究中心（GFZ）與NASA的噴射推進實驗室共同提出，隔年被選為 NASA 「Earth System Science Pathfinder」（ESSP）專案的第二飛行計畫[15]。

任務總成本約 1.27 億美元，由 NASA 和 DLR 共同負擔，NASA 負擔其中的九千七百萬，而 DLR 則負擔剩下的三千萬。另外衛星發射費用約八百萬美元[16]。

科學研究

相較於早期對地球重力場的觀測（如2000年開始的微型衛星酬載挑戰計畫 CHAMP），從 GRACE 衛星得到的數據所測繪出的重力場地圖精確度比以往高出 100 至 1000 倍，每 30 天能測繪出一次全球重力場分布地圖[16]，地圖通常會製作成外型不規則的3D電腦圖形，以便凸顯地球質量和重力的細微變化。此外這些數據也有助於科學家在海洋學、水文學、冰川學、地質學及全球氣候方面的研究。

後續任務

從發射後至今，GRACE 衛星的軌道有愈來愈低，呈現衰減的趨勢[17]，因此NASA決定發展其接續計畫「GRACE Follow-On」（或簡稱 GRACE-FO），該任務同樣使用雙衛星觀測，並於 2018 年 5 月 19 日於范登堡空軍基地由獵鷹9號運載火箭搭載發射，接手探測任務。

參考來源

  1. ^ 1.0 1.1 GRACE 1. National Space Science Data Center. NASA. [17 August 2016]. （原始內容存檔於2012-10-23）. 
  2. ^ 2.0 2.1 GRACE 2. National Space Science Data Center. NASA. [17 August 2016]. （原始內容存檔於2012-10-23）. 
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 GRACE (ESSP 2). Gunter's Space Page. [10 December 2017]. （原始內容存檔於2021-02-24）. 
  4. ^ 4.0 4.1 GRACE Launch: Press Kit (PDF). NASA. March 2002 [11 December 2017]. （原始內容存檔 (PDF)於2021-04-21）. 
  5. ^ GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment). Satellite Missions Database - eoPortal. ESA. [2016-05-21]. （原始內容存檔於2021-04-13）. 
  6. ^ Trajectory Details: GRACE 1. National Space Science Data Center. NASA. [10 December 2017]. （原始內容存檔於2016-03-04）. 
  7. ^ NASA. Prolific Earth Gravity Satellites End Science Mission. 27 October 2017 [31 October 2017]. （原始內容存檔於2017-11-18）. 
  8. ^ Decay Data: GRACE-1. Space-Track. 10 March 2018 [11 March 2018]. （原始內容存檔於2020-12-28）. 
  9. ^ Decay Data: GRACE-2. Space-Track. 24 December 2017 [13 February 2018]. [永久失效連結]
  10. ^ 10.0 10.1 GRACE-1(NORAD 27391U) - Tracking. SATVIEW. [2016-05-21]. （原始內容存檔於2020-11-26）. 
  11. ^ 11.0 11.1 GRACE-2(NORAD 27392U) - Tracking. SATVIEW. [2016-05-21]. （原始內容存檔於2020-11-26）. 
  12. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 GRACE-1 - Orbit. Heavens-Above. [2019-01-23]. （原始內容存檔於2019-01-23）. 
  13. ^ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 GRACE-2 - Orbit. Heavens-Above. [2019-01-23]. （原始內容存檔於2019-01-23）. 
  14. ^ GRACE Mission. Physical Oceanography Distributed Active Archive Center (PO.DAAC). JPL. [2016-05-21]. （原始內容存檔於2021-05-06）. 
  15. ^ Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) Mission. German Research Centre for Geosciences (GFZ). [2016-05-21]. （原始內容存檔於2021-02-23）. 
  16. ^ 16.0 16.1 Spaceflight Now. Gravity mapping satellites launched into space. Spaceflight Now. 2002-03-17 [2016-05-21]. （原始內容存檔於2021-02-11）. 
  17. ^ GRACE Orbit Lifetime Prediction. Center for Space Research. University of Texas at Austin. [2016-05-21]. （原始內容存檔於2016-05-29）. 

外部連結

網站

影片

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