Los Satélites Prolíficos de la Gravedad Terrestre Terminan su Misión Científica

Ilustración de los satélites de la recuperación de la gravedad gemela y del experimento del clima (tolerancia) en órbita. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech

Después de más de 15 años productivos en órbita, la misión satelital de la/German Grace (recuperación de la gravedad y experimento climático) ha finalizado las operaciones científicas. Durante su misión, los satélites de la doble Grace han proporcionado una visión sin precedentes de cómo nuestro planeta está cambiando mediante el seguimiento del movimiento continuo de agua líquida, hielo y la tierra sólida.

Grace hizo mediciones científicas midiendo con precisión la distancia entre sus satélites gemelos, Grace-1 y Grace-2, que exigían que tanto la nave espacial como sus instrumentos fueran completamente funcionales. Después de una cuestión de la batería relacionada con la edad en Grace-2 en septiembre, se hizo evidente a mediados de octubre que la capacidad restante de la batería de Grace-2 no sería suficiente para operar sus instrumentos científicos y transmisores de telemetría. En consecuencia, se tomó la decisión de desmantelar el satélite Grace-2 y la misión científica de final Grace.

Grace, una misión encabezada por el investigador principal Byron Tapley en la Universidad de Texas en Austin, se lanzó en marzo de 2002 en una misión de cinco años planeada para mapear con precisión el campo de gravedad en constante cambio de nuestro planeta. Se ha revelado cómo el agua, el hielo y la masa de tierra sólida se mueven sobre o cerca de la superficie de la Tierra debido a las estaciones cambiantes de la Tierra, los procesos meteorológicos y climáticos, los terremotos e incluso las actividades humanas, como el agotamiento de los grandes acuíferos. Lo hizo Tisbe detectando cambios minuciosos en el tirón gravitacional causados por los cambios locales en la masa de la Tierra, que se deben principalmente a cambios en cómo el agua se redistribuye constantemente alrededor de nuestro planeta.

"Grace ha proporcionado perspectivas de cambio de paradigmas en las interacciones de los componentes del océano, la Atmósfera y la Tierra sólida de nuestro planeta", dijo Tapley. "Ha avanzado nuestra comprensión de la contribución del derretimiento del hielo polar al aumento global del nivel del mar y a la cantidad de calor atmosférico absorbido por el océano." Las aplicaciones recientes incluyen la supervisión y gestión de los recursos hídricos globales utilizados para el consumo, la agricultura y la industria; y la evaluación de los peligros de inundaciones y terremotos.

Grace usó un sistema de microondas para medir el cambio de distancia entre los satélites gemelos dentro de una fracción del diámetro de un cabello humano de más de 137 millas (220 kilómetros). Los datos de alcance fueron combinados con el seguimiento del GPS para la sincronización, los seguidores de la estrella para la información de la actitud, y un acelerómetro para explicar efectos no gravitacionales, tales como Fricción Atmosférica y Radiación Solar. A partir de estos datos, los científicos calcularon mensualmente el Campo Gravitacional del Planeta y monitorearon sus cambios con el tiempo.

"Grace fue un excelente ejemplo de una misión de investigación satelital que avanzó la ciencia y también proporcionó beneficios sociales a corto plazo", dijo Michael Freilich, Director de la división de Ciencias de la Tierra de la NASA en la sede de la agencia en Washington. "Utilizando tecnología de vanguardia para realizar mediciones de distancia exquisitamente precisas, Grace mejoró nuestra comprensión científica de nuestro complejo planeta natal, al tiempo que proporcionaba información, como las mediciones relacionadas con las aguas subterráneas, la sequía y los cambios en el almacenamiento de agua del acuífero en todo el mundo--que se utilizó en Estados Unidos e internacionalmente para mejorar la precisión de la supervisión y previsión ambiental.

Grace estableció que medir la redistribución de la masa alrededor de la Tierra es una observación esencial para entender el sistema de la Tierra. Los mapas mensuales de las variaciones regionales de la gravedad de Grace han dado a los científicos nuevas percepciones sobre los procesos del sistema de la Tierra. Entre sus innovaciones, Grace ha monitoreado la pérdida de masa de hielo de las láminas de hielo de la Tierra, una mejor comprensión de los procesos responsables del aumento del nivel del mar y la circulación oceánica, siempre que se tengan en cuenta donde los recursos globales de agua subterránea pueden estar disminuyendo o creciendo y donde los suelos secos contribuyen a la sequía, y monitorean los cambios en la tierra sólida. Los usuarios de más de 100 países rutinariamente descargan datos de Grace para análisis.

"Grace fue una misión pionera que avanzó nuestro entendimiento a través del sistema de la tierra--tierra, océano y hielo", dijo Michael Watkins, director del Laboratorio de Propulsión de Jet de la NASA en Pasadena, California, y el científico del proyecto original de la misión. "Todo el equipo de la misión fue creativo y exitoso en sus esfuerzos verdaderamente heroicos en los últimos años, ampliando el retorno científico de la misión para ayudar a minimizar la brecha entre Grace y su misión sucesora, Grace Follow-on, programada para lanzar a principios de 2018."

A pesar de la pérdida de uno de los satélites de doble GRACE, el otro satélite, Grace-1, seguirá funcionando hasta el final de 2017. "El combustible restante de Grace-1 será utilizado para completar las maniobras previamente planeadas para calibrar y caracterizar su acelerómetro para mejorar el retorno científico final y las percepciones del récord de 15 años de Grace", dijo el científico del proyecto Grace Carmen Boening de JPL .

Actualmente, el combustible restante de Grace-2 se está gastando y el satélite ha empezado a desorbitar lentamente. El reingreso atmosférico de Grace-2 se espera en algún momento en diciembre o enero. Se espera la clausura y el reingreso atmosférico de Grace-1 a principios de 2018. La NASA y el centro alemán de operaciones espaciales monitorearán conjuntamente la desorbita y el reingreso de ambos satélites.

El seguimiento de la Grace, una misión conjunta de la NASA/Helmholtz Centro Alemán de Investigación para Geociencias (GFZ) de Potsdam, continuará el legado de Grace. También pondrá a prueba un nuevo interferómetro de alcance láser desarrollado por una colaboración conjunta entre Alemania y Estados Unidos para su uso en futuras generaciones de satélites de investigación gravitacional.

Grace es una misión conjunta de la NASA/Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR, el Centro Aeroespacial Alemán) dirigida por Tapley y el investigador co-principal Frank Flechtner en GFZ. Las operaciones del segmento Ground de Grace son cofinanciadas por GFZ, DLR y la Agencia Espacial Europea. JPL administra la dirección de la misión científica de la NASA en la sede de la agencia en Washington. Grace fue la primera misión lanzada bajo el programa de ciencia del sistema Earth Pathfinder de la NASA, diseñada para desarrollar nuevas tecnologías de medición para el estudio del sistema de la tierra.

Alan Buis
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
818-354-0474
alan.buis@jpl.nasa.gov

Steve Cole
NASA Headquarters, Washington
202-358-0918
stephen.e.cole@nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador