EUA e Alemanha fazem parceria em missão para rastrear o movimento da água na Terra
Um geólogo engenheiro mede a profundidade da água em um poço agrícola em um campo ao norte de Sacramento, Califórnia. As águas subterrâneas são uma importante fonte de água para irrigação no Vale Central do estado, especialmente durante períodos de seca, e as missões GRACE fornecem dados que ajudam a rastrear o recurso. Crédito:Kelly M. Grow/Departamento de Recursos Hídricos da Califórnia A NASA e a Agência Espacial Alemã no DLR (Centro Aeroespacial Alemão) concordaram em construir, lançar e operar em conjunto um par de espaçonaves que fornecerão insights sobre como a água, o gelo e as massas terrestres da Terra estão mudando, medindo as mudanças mensais no planeta. campo gravitacional. O acompanhamento de mudanças em massa em grande escala – mostrando quando e onde a água se move dentro e entre a atmosfera, os oceanos, os aquíferos subterrâneos e as camadas de gelo – fornece uma visão do ciclo da água da Terra, incluindo mudanças em resposta a fatores como as alterações climáticas.
Com o acordo internacional assinado no final de 2023, a missão Gravity Recovery and Climate Experiment-Continuity (GRACE-C) ampliará um legado de quase 25 anos que começou com o lançamento da missão GRACE em 2002. A missão GRACE-Follow On (GRACE-FO) sucedeu ao GRACE em 2018. O GRACE-C tem como meta um lançamento não antes de 2028.
Os dados das missões GRACE são considerados informações fundamentais na caracterização do clima da Terra. Essas medições, juntamente com outras informações e modelos informáticos, são regularmente utilizadas para avaliação e previsão de secas, planeamento da utilização da água para a agricultura e compreensão dos fatores que impulsionam a subida do nível do mar, como a quantidade de gelo que as camadas de gelo do mundo estão a perder.
“GRACE-C representa um esforço internacional e colaborativo para observar e estudar um dos recursos mais preciosos do nosso planeta”, disse Nicola Fox, administradora associada de ciência da NASA em Washington. "Do nosso litoral às mesas da cozinha, não há nenhum aspecto do nosso planeta que não seja impactado pelas mudanças no ciclo da água. A parceria entre a NASA e o Centro Aeroespacial Alemão desempenhará um papel fundamental na preparação para os desafios que enfrentamos hoje e amanhã."
Engenheiros e cientistas estão finalizando os detalhes do projeto dos instrumentos e satélites e, em seguida, as equipes começarão a trabalhar na fabricação e construção. A missão será composta por um par de satélites idênticos voando um atrás do outro, separados por cerca de 100 a 300 quilômetros, em órbita polar. A espaçonave voará a uma altitude de aproximadamente 300 milhas (500 quilômetros). Juntos, eles monitorarão as mudanças mensais na distribuição da água na Terra devido às variações no campo gravitacional do planeta.
Seguindo a água
A força da gravidade varia naturalmente de um lugar para outro na Terra, dependendo da distribuição de massa perto da superfície. Por exemplo, grandes mudanças no armazenamento subterrâneo de água (águas subterrâneas) ou perdas de mantos de gelo movimentam uma grande quantidade de massa, o que pode, por sua vez, alterar o campo gravitacional do planeta em escalas de tempo semanais para mensais.
Os investigadores podem avaliar essas mudanças medindo mudanças muito pequenas na distância entre os dois satélites GRACE-C. À medida que a nave espacial líder voa sobre uma área com relativamente mais massa – como um local com mais água subterrânea do que o seu entorno – o ligeiro aumento no campo gravitacional da Terra puxa o satélite para a frente, aumentando a sua distância da nave espacial que o segue. Capaz de medir mudanças de distância 100 vezes menores que a espessura de um fio de cabelo humano, um instrumento de interferômetro de alcance a laser (LRI) mede continuamente a distância entre as duas espaçonaves.
Os sistemas de satélites e a órbita do GRACE-C serão semelhantes aos do GRACE-FO, garantindo a continuidade das medições entre as duas missões.
"O GRACE-C basear-se-á em décadas de observações do movimento global da água e das mudanças nos recursos hídricos. Isto é fundamental para informar as previsões das tendências futuras do nosso clima e para avaliar a segurança alimentar e hídrica", disse Frank Webb, GRACE-C. cientista do projeto no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “A missão é um exemplo do compromisso que a NASA e os nossos parceiros alemães partilham no estudo da Terra e em ajudar a sociedade a preparar-se melhor para um mundo em aquecimento.”
GRACE-C, anteriormente conhecida como missão Mass Change, aborda um dos principais objetivos delineados na Pesquisa Decadal para Ciências da Terra de 2017, conduzida pelas Academias Nacionais de Ciência, Engenharia e Medicina dos EUA:compreender melhor o ciclo global da água do planeta através de mudanças em grande escala na massa da Terra.
“Juntamente com a NASA, continuamos agora ao longo da rota GRACE na observação da Terra, fortalecendo assim a nossa cooperação internacional na investigação espacial”, disse Walther Pelzer, membro do conselho executivo do DLR e diretor-geral da Agência Espacial Alemã no DLR. .
"Os EUA e a Alemanha têm trabalhado em estreita colaboração há muito tempo na investigação climática e ambiental a partir do espaço. A confiança que os nossos parceiros dos EUA estão a depositar na experiência espacial alemã para estas missões, encomendando a construção do satélite e a entrega de partes importantes do A instrumentação GRACE-C e o controle da missão também são um sinal das capacidades da Alemanha como um local privilegiado para voos espaciais.”
A missão fará parte do Earth System Observatory (ESO) da NASA, um conjunto de missões focadas na Terra que fornecerá dados para orientar os esforços relacionados com as alterações climáticas, mitigação de riscos naturais, gestão de incêndios florestais e segurança alimentar. Quando combinados, os dados da missão do ESO criarão uma visão holística da Terra, desde a atmosfera do planeta até à sua base rochosa.
Mais informações: Para saber mais sobre GRACE-FO, consulte gracefo.jpl.nasa.gov/ Fornecido pela NASA