Concept d'artiste du Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) de décembre 2002. Crédit :Jet Propulsion Laboratory
Avec l'un de ses satellites jumeaux presque à court de carburant après plus de 15 ans à se pourchasser autour de notre planète pour mesurer le champ de gravité en constante évolution de la Terre, l'équipe des opérations de la mission américano-allemande Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) élabore des plans pour une collection scientifique finale anticipée.
Le 3 septembre, l'une des 20 cellules de batterie à bord du satellite GRACE-2 a cessé de fonctionner en raison d'un problème lié à l'âge. Il s'agissait de la huitième perte de cellule de batterie sur GRACE-2 depuis que les satellites jumeaux qui composent la mission GRACE ont été lancés en mars 2002 pour une mission conçue pour durer cinq ans. Le jour suivant, le contact a été perdu avec GRACE-2.
Le 8 septembre, suite à de nombreuses tentatives, l'équipe des opérations de la mission GRACE au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie; Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, le Centre aérospatial allemand) à Oberpfaffenhofen, Allemagne; et le Helmholtz Center Potsdam German Research Center for Geosciences (GFZ) à Potsdam, Allemagne, commandes montantes à GRACE-2 pour contourner le système logiciel de vol du satellite. La procédure a rétabli les communications avec le vaisseau spatial, permettant à l'équipe de reprendre le contrôle. Des analyses ultérieures ont révélé que la cellule de batterie perdue le 3 septembre avait récupéré sa pleine tension, et que GRACE-2 avait essentiellement hiberné pendant la période de perte de contact, ne consommant pas de carburant. Suite à une évaluation de l'état de santé général du satellite, l'équipe a déterminé que la mission scientifique du double satellite de GRACE peut se poursuivre.
L'équipe a transmis des commandes à GRACE-2 pour le placer dans un état passif qui lui permettra de maintenir son niveau de carburant actuel. Les procédures opérationnelles ont commencé qui étendront la mission GRACE à sa prochaine phase d'opérations scientifiques, qui s'étend de mi-octobre à début novembre. Pendant ce temps, GRACE-2 sera en plein soleil, il n'aura donc pas besoin d'utiliser ses piles.
L'équipe s'attend à ce que la collecte de données scientifiques d'octobre/novembre soit la dernière de la mission avant que GRACE-2 ne manque de carburant. La carte de gravité mensuelle supplémentaire produite aidera à étendre davantage l'enregistrement de données de GRACE plus près du lancement de la mission qui lui succédera, GRACE-Suivez-On, prévu pour début 2018.
Conformément aux directives du Groupe directeur conjoint de la mission, le déclassement final de GRACE-1 et GRACE-2 commencera une fois la phase scientifique du double satellite terminée.
GRACE suit le mouvement de l'eau autour de notre planète causé par les saisons changeantes de la Terre, processus météorologiques et climatiques, et les activités humaines. La mission a cartographié le champ de gravité en constante évolution de la Terre avec des détails sans précédent, montrant comment l'eau, la glace et la matière solide de la Terre se déplacent sur ou près de la surface de la Terre. GRACE fonctionne en détectant les changements infimes de l'attraction gravitationnelle causés par les changements locaux de la masse de la Terre. Pour observer ces changements, GRACE utilise un système de télémétrie par micro-ondes qui mesure les variations à l'échelle du micron sur la distance de 137 milles (220 kilomètres) entre le vaisseau spatial, avec suivi GPS, des suiveurs d'étoiles pour les informations d'attitude et un accéléromètre pour tenir compte des effets non gravitationnels tels que la traînée atmosphérique. À partir de ces données recueillies à la surface de la Terre, les scientifiques peuvent déduire le champ de gravité de la Terre.
Les cartes mensuelles de GRACE des variations régionales de la gravité ont donné aux scientifiques de nouvelles connaissances sur les processus du système terrestre. Parmi ses nombreuses innovations, GRACE a été utilisé pour surveiller la perte de glace des calottes glaciaires de la Terre, améliorer la compréhension des processus responsables de l'élévation du niveau de la mer et de la circulation océanique, fournir des informations sur les endroits où les aquifères peuvent se rétrécir ou où les sols secs contribuent à la sécheresse, et surveiller les changements dans la Terre solide.