viernes, 17 de marzo de 2017

GRACE by Redes Sociales


NASA

El sistema de satélites gemelos GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment),  fueron lanzados el 17 de marzo de 2.002 en un día helado.


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Desde hace quince años esta "mapeando" con una gran precisión las variaciones del campo gravitatorio de la Tierra.


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Aunque estaba diseñado para una vida de 5 años, GRACE 1 aún sigue funcionando y recolectando datos científicos como antes. 

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A pesar que GRACE 2 recoge datos en circunstancias reducidas, dado que su acelerómetro está apagado.


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El instrumento K-band recoge datos alcance inter-satélite a la luz solar y a través de la sombra parcial. Todas las funciones de la nave espacial se llevan a cabo mientras las sombras sean cortas. Cuando las sombras crecen mucho, la disminución de la capacidad de la batería puede afectar a las funciones de la nave espacial en la sombra.


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La actual estrategia de operaciones de la misión tiene por objeto maximizar las posibilidades de un paso seguro a través de dicho régimen. 


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Las primeras indicaciones son que los datos recopilados, utilizando esta estrategia, durante el mes de noviembre de 2.016 pueden utilizarse para proporcionar productos de datos científicos creíbles.


NASA / Press Kit
Pues bien, el sistema de satélites GRACE consta de dos naves espaciales idénticas que vuelan a unos 220 km de distancia en una órbita polar a 500 km sobre la Tierra.


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GRACE ha mapeado el campo de gravedad de la Tierra al hacer uso de mediciones precisas de la distancia de los dos satélites, usando el GPS y los microondas.






Estos datos proporcionan a todos los científicos del mundo, una forma rentable y eficiente de cartografiar el campo gravitatorio con una precisión mejor de la que se esperaba.


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Los datos de la misión están dando información crucial acerca de la distribución y el flujo de la masa de la Tierra y de su entorno.


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Las variaciones de la gravedad estudiadas por el GRACE incluyen cambios debidos a las corrientes superficiales y profundas en el Océano.


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También sobre la escorrentía y almacenamiento de agua del suelo en las masas de la Tierra.


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Además de los intercambios entre los glaciares de hielo y el Océano, y por supuesto, las variaciones de masa dentro de la Tierra.


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Otro de los objetivos de la misión es crear un mejor perfil de la atmósfera terrestre, y estudiar los cambios sobre el cambio climático.


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GRACE es diferente a la mayoría d elas misiones de observación de la Tierra por satélite, Terra y Aqua por ejemplo, ya que no lleva un conjunto de instrumentos científicos independientes a bordo.


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No hace mediciones de la energía electromagnética reflejada de nuevo a él desde la superficie de la Tierra. En cambio, los dos satélites GRACE actúan al unísono como un único instrumento principal. Los cambios de distancia entre los dos satélites gemelos se utiliza para hacer las mediciones del campo gravitatorio.





Como hemos dicho, orbitan a una distancia de 220 km entre ellos, y como los círculos par de la Tierra, las zonas de gravedad ligeramente más fuerte (mayor concentración de masa) afectarán al satélite plomo en primer lugar, tirando de él lejos del satélite que le sigue, entonces, como los satélites continúan a lo largo de su trayectoria orbital, el satélite que le sigue se tira hacia el satélite a su paso por la gravedad anómala.


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El cambio en la distancia es imperceptible para nuestros ojos, es el sistema de microondas extremadamente preciso capaz de detectar estos minúsculos cambios en la distancia entre los satélites.


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El acelerómetro, que es un dispositivo de medición de alta precisión, y que va situado en el centro de masa de cada satélite, se puede utilizar para medir las aceleraciones no gravitacionales (tales como las debidas a la resistencia atmosférica) de modo que sólo se consideran las aceleraciones causadas por la gravedad.

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Además, el sistema GPS del satélite se puede utilizar para determinar la posición exacta del satélite sobre la Tierra con una precisión de menos de un centímetro. Con toda esta información descargada, los científicos del equipo de GRACE, lo utilizan para construir un mapa mensual del campo de gravedad media de la Tierra.


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Instrumentación: El sistema KBR, proporciona mediciones posibles (a menos de 10 micras) del cambio de distancia entre los dos satélites necesarios para medir las fluctuaciones en la gravedad. El USO, Oscilador Ultra Estable, proporciona la generación de frecuencias para el sistema que van desde la banda K. El ACC (acelerómetro) mide con precisión las aceleraciones no gravitatorias que actúan sobre los satélites. El SCA (Asamblea de la Cámara Estrella) determina con precisión la orientación de los dos satélites mediante el seguimiento de ellas en relación con la posición de las estrellas. El CES (Sensor del Tierra y Sol), proporciona una dirección omnidireccional, fiable y robusta, pero gruesa de la Tierra y de seguimiento del Sol. El MTA (Centro de conjunto de Masa) mide con precisión el desplazamiento entre el centro de la masa del satélite y de la "aceleración a prueba de " masa, y ajusta el centro de masa según sea necesario durante el vuelo. El GSA (Globalstar Silicon) cubre la capa exterior de la nave espacial y genera energía. Además el GPS, proporciona un procesamiento de señal digital que mide el cambio de distancia con respecto a la constelación de satélites.


NASA / Press Kit

El siguiente gráfico muestra los cambios de la masa de hielo de la Antártida, medida por los satélites GRACE, desde 2.003 a 2.011. Los datos ilustran la continua perdida de hielo del continente.


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Todas las observaciones del conjunto de satélites de observación medioambiental nos están indicando el cambio climático. Podemos preguntarnos ¿por qué se esta derritiendo el hielo?, durante millones de años el continente Antártico ha permanecido congelado en el extremo sur del planeta, encerrado en una gigantesca capa de hielo. Las medidas sensibles de la gravedad de la Tierra obtenidas por GRACE incluyen la Antártida.


NASA

El análisis de los datos del GRACE indica que la capa de hielo antártico podría haber perdido suficiente masa para causar que los Océanos de la Tierra aumenten alrededor de 1,2 milímetros de promedio. Parece poco a simple vista, pero esto equivale a 150 billones de litro de agua. Por lo que se ha demostrado fehacientemente que se esta perdiendo masa helada, y a la larga puede ser un desastre ecológico a nivel mundial. 


NASA

Hay que luchar por el cambio climático, y tener en cuenta que estas investigaciones nos ayudan a comprender mejor los datos y predecir las tendencias futuras, comprendiendo los posibles efectos en el futuro del clima de nuestro planeta.


NASA

Otro grave problema es el calentamiento global, la parte superior de los Océanos continúa absorbiendo el calor del calentamiento global, las profundidades oceánicas no se han calentado perceptiblemente en la ultima década. La imagen muestra el calor que irradia el Océano Pacífico.


NASA / JPL

En 2.004, el satélite GRACE capto el efecto del gran terremoto que se produjo en Sumatra, y observó sus efectos sobre el campo de gravedad de la Tierra. La señal se expresa en términos de aceleración relativa de los dos satélites, en este caso unos pocos nanómetros por segundo al cuadrado,  alrededor de una billonésima de la aceleración que experimentamos todos los días en la superficie de la Tierra.


NASA

En cuanto a la gestión del agua, la cantidad de agua que fluye a través de la cuenca del Amazonas varía de mes a mes, y puede estar monitorizada desde el espacio viendo como se altera el campo de gravedad de la Tierra. Las imágenes se produjeron usando los datos gravitatorios del GRACE, y muestran los cambios de agua sobre el Amazonas y las regiones vecinas. Las zonas marcadas en color naranja, rojo y rosado, muestran que la gravedad es mas baja que la media. Los verdes, azules y purpuras muestran donde la gravedad es más alta que la media. El Amazonas tiene distintas estaciones lluviosas y secas, y las estaciones aparecen claramente en los mapas mensuales.


CSR - ciclo del agua

Los datos del GRACE pueden conducir a la identificación de nuevas fuentes de agua dulce en regiones áridas de la Tierra. Si nos fijamos en el ciclo del agua, vemos el agua en forma sólida, líquida y en forma de vapor, por debajo y por encima de la superficie de la Tierra. Las fluctuaciones de la gravedad se correlacionan con las variaciones en la densidad de la superficie terrestre debajo. De hecho, se puede utilizar para seguir el movimiento del agua, dado que la gravedad se convierte en un mecanismo para rastrear el movimiento del agua que nuestros ojos no pueden ver.








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CSR - Tarta de celebración del lanzamiento







Fuente: CSR (Center for Space Research) University of Texas /NASA

2 comentarios:

  1. ¡Cuánto sabes, señor! Una entrada muy buena, Carlos. Didáctica, incluso. Gracias por el aprendizaje y..., los aterrizajes...
    Feliz viernes. ¡Salud!

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    1. Gracias a ti Clarisa !! ya sabes que soy muy curioso. Cuando algo nos gusta, lo investigamos, y los post que presentamos son diferentes al resto de la gente. Recuerda, no te acostaras sin aprender algo nuevo !! Feliz Puente....

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