GRACE-FO fait suite à la mission GRACE, qui a fonctionné de 2002 à 2017 et a fourni des informations précieuses sur le cycle de l'eau de la Terre et sur les changements dans les calottes glaciaires et les glaciers. La nouvelle mission comprend des instruments et une technologie améliorés, permettant des mesures encore plus précises.
Voici comment GRACE-FO fonctionne pour peser l'eau sur Terre :
1. Configuration des satellites :GRACE-FO est constitué de deux satellites identiques volant en formation, distants d'environ 220 kilomètres. Un satellite suit l’autre sur la même orbite, inclinée à 89 degrés par rapport à l’équateur.
2. Système de télémétrie à micro-ondes :Chaque satellite est équipé d'un système de télémétrie micro-ondes qui mesure en continu la distance entre les deux satellites avec une extrême précision. Ceci est réalisé grâce à une liaison micro-ondes en bande Ka qui fonctionne à une fréquence de 32 GHz.
3. Perturbations gravitationnelles :Lorsque les satellites tournent autour de la Terre, ils subissent de légers changements dans leur vitesse en raison des variations du champ gravitationnel. Ces changements sont causés par la répartition inégale de la masse sur Terre, notamment par des changements dans la quantité d’eau stockée dans les lacs, les rivières, les réservoirs d’eau souterraine, les glaciers et les calottes glaciaires.
4. Traitement des données :Les données de télémétrie micro-ondes collectées par les satellites sont traitées au sol pour déterminer la distance précise qui les sépare. Les modifications de cette distance au fil du temps sont utilisées pour calculer les modifications du champ de gravité terrestre.
5. Estimation de la masse d'eau :En combinant les données du champ de gravité avec d'autres observations, telles que les mesures d'élévation de la surface provenant de l'altimétrie radar, les scientifiques peuvent estimer les changements dans la masse d'eau sur Terre. Ils peuvent déterminer la quantité d’eau stockée dans différentes régions, surveiller le mouvement de l’eau entre différents réservoirs et suivre les changements dans la calotte glaciaire et la masse des glaciers.
6. Couverture mondiale :GRACE-FO offre une couverture mondiale, permettant aux scientifiques d'étudier les changements liés à l'eau dans diverses régions du monde. Les données de la mission contribuent à améliorer notre compréhension du cycle mondial de l'eau, de la variabilité climatique, de l'élévation du niveau de la mer et de l'impact des activités humaines sur les ressources en eau.
Les mesures précises de GRACE-FO sont cruciales pour surveiller les ressources en eau de la Terre et étudier l'impact du changement climatique sur les systèmes hydriques de la planète. La mission fournit des données précieuses aux chercheurs, aux décideurs politiques et aux gestionnaires de l'eau pour prendre des décisions éclairées liées à la conservation de l'eau, à la gestion des inondations, à l'atténuation de la sécheresse et à l'utilisation durable de l'eau.
