На орбите Земли проверят гравитацию

На 2008 год запланирован старт аппарата Gose, который займется изучением колебаний гравитационного поля Земли.

В Европейском космическом агентстве говорят, что Gose сможет обнаруживать и регистрировать самые незначительные колебания гравитации на нашей планете.

По своей форме Gose (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) напоминает самолет-шпион, однако и его вытянутая форма, стабилизаторы и электрические двигатели призваны лишь для того, чтобы максимально плавно удерживаться на орбите, высота которой составляет 260 километров. Ученые отмечают, что на этой высоте астронавты уже ощущают полную невесомость, но пространстве еще встречаются небольшие разреженные участки с газами из атмосферы.

На первый взгляд может показаться, что миссия аппарата в чистом виде научная, однако это не совсем так. Дело в том, что измерения гравитации над сушей помогут с высокой долей вероятности сказать о надвигающемся землетрясении, а регистрация изменений гравитации над океаном говорит о перераспределении водных масс и возможном шторме, тайфуне или цунами.

Особое внимание ученые намерены уделить именно океанским исследованиям. Так, напрмер, будут изучаться глубинные процессы, такие как теплые и холодные течения, которые, как известно, очень сильно определяют климат на суше.

"Большинство людей еще из школьного курса физики помнят, что ускорение свободного падения, вызванного гравитационным притяжением, составляет 9,8 м/с, однако на самом деле это зависит от того, над какой поверхностью находится падающий объект и может колебаться от 9,78 до 9,83 м/с. В единичном случае этими данными можно пренебречь, однако, когда речь идет о планетарном масштабе, именно от таких разниц в гравитации и зависят многие природные явления", - говорят в Европейском космическом агентстве.

Наша планета по форме далека от идеального шара, так радиус планеты на экваторе более чем на 20 км больше, чем на полюсах. Эллипсоидная форма Земли также спровоцирована высокими горными цепями и глубокими океанскими впадинами, меняющими орбиту планеты и ее форму. Внутренние слои планеты также совсем неоднородны. В одних местах толщина слоя достигает сотен километров, в других снижается до нескольких сот метров.

Эти и некоторые другие факторы делают гравитационное поле планеты неоднородным и в зависимости от места оно может колебаться довольно значительно. Основная задача аппарата Gose - составить карту гравитации нашей планеты.

В Агентстве рассказали, что аппарат Gose будет обладать специальным научным инструментом - геоидом, при помощи которого станет возможно "прочесать" и морское дно и горные вершины, с тем чтобы составить гравитационную карту.

"В настоящее время мы можем видеть структуры земной поверхности с разрешением 150-200 км, что относительно неплохо, но недостаточно для изучения океанов. У Gose будет электроника, обладающая пространственным разрешением в 80-100 км, что поможет обнаружить в океанах массу новых тектонических объектов. В свою очередь, это поможет ученым лучше характеризовать такие течения как, например, Гольфстрим", - говорит Джейкоб Флери из Университета штата Техас (США).

"В результате недостаточной точности современных измерительных приборов мы не можем оперировать такими характеристиками, как соленость, а следовательно и масса воды, ее температура, количество воды на определенную площадь", - говорит доктор Марк Дринквотер, специалист Европейского космического агентства.

Для непосредственного измерения гравитационных колебаний у Gose будет еще один научный инструмент - градиометр, состоящий из трех пар акселерометров, отмечающих минимальные колебания гравитационного поля. Каждый из акселерометров способен улавливать триллионные доли процентов колебания поля на Земле.

Однако для максимальной работы аппарат должен лететь над планетой таким образом, чтобы с одной стороны он смог оказаться на орбите, а с другой ощущать в достаточной степени флуктуации поля Земли.

Также стоит отметить, что Gose - один из немногих космических аппаратов, использующих для работы электродвигатель. Строго говоря, на бору в баках Gose будет находиться 40 килограмм сжиженного газа ксенон. Именно ксенон будет обеспечивать коррекцию Gose на орбите. Как только запасы газа иссякнут, Gose более не сможет обеспечивать точные замеры и после этого он будет сведен с орбиты и затоплен.

Ожидаемые срок работы миссии 20 месяцев. В процессе научной деятельности Gose будет также взаимодействовать с американо-германскими спутниками Grace, ведущими схожую работу на орбите, однако Grace находится на высоте 500 км, поэтому не может обеспечить той же точности, что и Gose.