[인공위성] GRACE-FO

https://gracefo.jpl.nasa.gov/

GRACE-FO

 

JPL Jet Propulsion Laboratory 

미국 항공우주국(NASA)의 핵심 연구 시설으로 무인 탐사 우주선, 행성 탐사선, 심우주 통신 시스템 등을 설계, 개발, 운용하는 곳이다. NASA 산하 시설이지만 민간 연구기관의 성격이 강하며 캘리포니아 공과대학교(Caltech)가 맡고 있는 연방 기금 지원 연구 개발 센터(FFRDC)이다. 

 

GRACE FO(Follow-On)

Launched: May 22, 2018 
Measuring Earth's Surface Mass and Water Changes GRACE Follow-On (GRACE-FO) is continuing GRACE’s legacy of tracking Earth’s water movement across the planet. Monitoring changes in ice sheets and glaciers, underground water storage, the amount of water in large lakes and rivers, and changes in sea level provides a unique view of Earth’s climate and has far-reaching benefits for its people.

 

 

Grace(Gravity Recovery and Climate Experiment)위성의 후속(Follow on)버전이다.

* GRACE는 2002년부터 2017년까지 15년 7개월의 임무를 마치고 2018년에 추락했다 ㅜㅜ. 

 

GRACE-FO위성은 이름에서 나타난 것처럼 지구의 누적 지하수 변화량을 산출하거나 대수층의 역학적 변화를 해석하기 위한 데이터를 수집하는 위성이다. 우주에서 지구의 물의 이동을 추적하며 해수면과 변화를 모니터링하여 지구 기후에 대한 시각을 제공하는 역할을 하는 위성이다. 

 

하나로는 중력의 미세한 차이를 측정하기 어렵기 때문에 2대가 운용되고 있다. GRACE에서부터 사용한 방식으로 서로 쫓고 쫓기는 모습 때문에 톰과 제리라는 별명으로 불힌다고 한다. 두대의 간격은 220km이다. 

 

 

Mission

지구의 중력이 어디서 얼마나 변하는지 측정해서 전체의 물의 흐름과 질량 변화를 추적

 

GRACE FO는 미국의 NASA와 독일의 GFZ가 공동으로 운영하는 국제 협력 연구 프로젝트이다.

지하수, 강, 호수의 물 양의 변화와 빙하가 녹는 속도를 감시하며 해수면 상승이나 가뭄, 홍수 같은 기후 데이터를 수집한다.

지구는 타원체로 설명되지만 사실은 X,Y,Z축의 길이가 모두 다른 찌그러진 귤처럼 생긴 모양이다. 그렇기에 지구의 중력장을 구하는 것은 꽤나 까다로운 일이다. 

게다가 전체 면적의 70%가 물로 구성된 지구는 물의 흐름에 따라 지오이드(평균 해수면과 일치하는 중력 등포텐셜면)가 변하고, 지오이드가 변하면 해발 고도도 변하게된다. 그래서 지오이드 모델이 정밀할수록 GNSS를 이용한 수직 위치 결정의 정확도도 함께 높아진다. 그리고 이 정확도를 높게 만드는 것이 바로 GRACE-FO를 통해 이루어진다. 

 

GNSS와도 연관이 있어 길게 설명했지만, 결론적으로 지구의 중력이 어떻게 변하는지, 그 변한 중력으로 인해 물과 얼음이 어디로 이동하는지를 알아내는 것이 GRACE-FO의 미션이다. 

 

 

Product 

데이터 산출물 

단계	주요 내용(Product)	처리 기관
Level-1A	이진수(Binary)원시 데이터를 물리 단위로 변환	JPL
Level-1B	샘플링 주기가 조정된 고품질 관측값(GPS, 레이저, 가속도계)	JPL
Level-2	지구 중력장 계수(Spherical Harmonics)	JPL, GFZ, CSR
Level-3	격자 형태(Grid)의 수분 변화량(ex. 물 높이 변화)	JPL

 

 

모르는 단어 정리 

predecessor: 전임자, 이전 모델 

K/Ka-band: 두 대의 위성이 서로에게 전파를 쏴서 거리를 재는 수단 

 

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참고 문헌 

GFZ, Science Data System (SDS)

https://www.gfz.de/en/section/global-geomonitoring-and-gravity-field/projects/grace-fo-gravity-recovery-and-climate-experiment-follow-on-mission/science-data-system

 

NASA/JPL, GRACE-FO 공식 미션 웹사이트 

https://gracefo.jpl.nasa.gov/