Painovoimasatelliitteihin liittyvästä tutkimustyöstä Geodeettisessa laitoksessa

Heikki Virtanen 2010

Painovoimasatelliittilennot CHAMP (The CHAllenning Minisatellite Payload, 2000) ja GRACE (Gravity recovery and Climate Experiment, 2002) ovat huomattavasti parantaneet tietämystämme maapallon staattisesta painovoimakentästä ja sen ajallisista vaihteluista. Maaliskuussa 2009 laukaistiin viimeisin painovoimakenttää mittaava satelliitti: GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer). Satelliitti on nyt läpäissyt testivaiheen ja on valmis tuottamaan tietoa maailmanlaajuisesti paikallisesta painovoimakentästä, aiempaa yksityiskohtaisemmin ja tarkemmin. GOCE-satelliitti on tärkeä apu ilmastotutkijoille, sillä painovoimakentän kartoitus tuo lisätietoa muun muassa merivirroista ja merenpinnan vaihteluista.

Esitelmässä kerrotaan lyhyesti näiden satelliittien toimintaperiaatteista ja muistakin tutkimustehtävistä. Geodeettisessa laitoksessa on osallistuttu CHAMP ja GRACE satelliittidatojen tutkimukseen ja arvioimiseen. GRACE:n datan tarkkuutta ja soveltuvuutta esimerkiksi alueellisten vesivarastojen tutkimukseen on tutkittu vertaamalla tuloksia erilaisiin maailmanlaajuisiin hydrologisiin malleihin ja alueelliseen Suomen malliin (SYKE-WSFS). Satelliitin alueellista painovoima-aikasarjaa on myös verrattu Metsähovissa olevan suprajohtavan gravimetrin dataan. Jotta suprajohtavan gravimetrin dataa voidaan verrata satelliitin havaintoihin, on siitä yritettävä poistaa paikallinen efekti. Tässä sitten yhdistyvät varsin erilaiset tutkimusmenetelmät: satelliitti–suprajohtava gravimetri–paikalliset pohjavesiputket. Itämeren hyvin mallinnetun vesimäärän vaihtelua on myös käytetty GRACE:n tarkkuuden arvioimiseen.

Lopuksi esitellään suunnitelmia, kuinka GOCE-satelliitin tuloksia tullaan hyödyntämään.