GRACE-FO fa seguito alla fortunata missione GRACE, che ha operato dal 2002 al 2017 e ha fornito preziose informazioni sul ciclo dell'acqua terrestre e sui cambiamenti nelle calotte glaciali e nei ghiacciai. La nuova missione presenta strumentazione e tecnologia migliorate, consentendo misurazioni ancora più precise.
Ecco come funziona GRACE-FO per pesare l'acqua sulla Terra:
1. Configurazione satellitare :GRACE-FO è costituito da due satelliti identici che volano in formazione, a circa 220 chilometri di distanza. Un satellite segue l'altro nella stessa orbita, che è inclinata di 89 gradi rispetto all'equatore.
2. Sistema di portata del microonde :Ogni satellite è dotato di un sistema di rilevamento a microonde che misura continuamente la distanza tra i due satelliti con estrema precisione. Ciò si ottiene utilizzando un collegamento a microonde in banda Ka che funziona a una frequenza di 32 GHz.
3. Perturbazioni gravitazionali :Mentre i satelliti orbitano attorno alla Terra, subiscono lievi cambiamenti nella loro velocità a causa delle variazioni del campo gravitazionale. Questi cambiamenti sono causati dalla distribuzione non uniforme della massa sulla Terra, compresi i cambiamenti nella quantità di acqua immagazzinata nei laghi, nei fiumi, nei bacini idrici sotterranei, nei ghiacciai e nelle calotte glaciali.
4. Trattamento dei dati :I dati sulla portata delle microonde raccolti dai satelliti vengono elaborati a terra per determinare la distanza precisa tra loro. I cambiamenti di questa distanza nel tempo vengono utilizzati per calcolare i cambiamenti nel campo gravitazionale terrestre.
5. Stima della massa d'acqua :Combinando i dati del campo gravitazionale con altre osservazioni, come le misurazioni dell'elevazione della superficie ottenute dall'altimetria radar, gli scienziati possono stimare i cambiamenti nella massa d'acqua sulla Terra. Possono determinare quanta acqua è immagazzinata in diverse regioni, monitorare il movimento dell’acqua tra diversi serbatoi e tenere traccia dei cambiamenti nella calotta glaciale e nella massa dei ghiacciai.
6. Copertura globale :GRACE-FO fornisce una copertura globale, consentendo agli scienziati di studiare i cambiamenti legati all'acqua in varie parti del mondo. I dati della missione aiutano a migliorare la nostra comprensione del ciclo globale dell’acqua, della variabilità climatica, dell’innalzamento del livello del mare e dell’impatto delle attività umane sulle risorse idriche.
Le misurazioni precise di GRACE-FO sono fondamentali per monitorare le risorse idriche della Terra e studiare l'impatto del cambiamento climatico sui sistemi idrici del pianeta. La missione fornisce dati preziosi a ricercatori, politici e gestori delle risorse idriche per prendere decisioni informate relative alla conservazione dell’acqua, alla gestione delle inondazioni, alla mitigazione della siccità e all’uso sostenibile dell’acqua.
