Pod vlajkou Európskej kozmickej agentúry ESA bude zanedlho vypustená družica GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), ktorá má mapovať zemské gravitačné pole v dosiaľ bezprecedentných detailoch. Jej hlavným inštrumentom je elektrostatický gravitačný gradientometer (EGG), ktorý pracuje na princípe merania rozdielov v zrýchlení na malých vzdialenostiach medzi sústavou testovacích etalónov vo vnútri satelitu. Šesť extrémne citlivých akcelerometrov je rozmiestnených v troch priestorových osách 50 cm od seba a meria malé rozdiely v gravitačnom potenciálu Zeme. Na družici sa nachádza aj GPS prijímač ktorý pomáha pri navigácii a laserový odrážač na zisťovanie vzdialenosti od Zeme.
 |
| GOCE so svojim iontovým motorom. |
|
ESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 15 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1973 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. GPS – globální polohovací systém, navigace pomocí družic umístěných na oběžné dráze Země. Oficiální název je NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System). Systém je vyvíjen 30 let a v roce 2007 byla na oběžné dráze umístěna již čtvrtá generace polohovacích družic. Země – je největší z planet zemského typu. Je jedinou planetou v celém vesmíru, o které víme, že na ní existuje život. Má dostatečně hustou atmosféru, dostatek kapalné vody v povrchových oceánech. Kolem Země obíhá jediný měsíc s vázanou rotací. Při pozorování Země z kosmu vidíme hlavně modrou barvu oceánů. 70 % povrchu Země je pokryto oceány, 30 % tvoří kontinenty. Země sestává z těchto vrstev: jádro, plášť, kůra, troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra. Plášť a kůra jsou odděleny tzv. Mohorovičovým rozhraním. Kůra se posouvá a "plave" na polotekutém plášti. Teplota v centru Země je 5 100 °C, tlak 0,4 TPa. Magnetické pole Země má přibližně dipólový charakter, je deformováno slunečním větrem do typického tvaru. Geoid – tvar Země daný gravitační ekvipotenciálou. Jde o povrch, který by zaujaly oceány bez existence větrů a mořských proudů. Tento tvar je určován podpovrchovými útvary a tvoří přirozený referenční systém pro odečítání výšky. Pokud se na geoidu vyskytne místní vypouklina nebo propadlina, kulička položená na její stěny by se nezačala kutálet, neboť jde o ekvipotenciálu. GRACE – Gravity Recovery and Climate Experiment. Dvojice družic NASA vypuštěných v roce 2002, které detailně měří gravitační pole Země. Družice byly vyvinuty Texaskou univerzitou za přispění německých odborníků. |
Družice GOCE je súčasť iniciatívy ESA nazvanom "Living planet", teda živá planéta. Jej časť tvoria družice zo série prieskumníkov Zeme ("Earth Explorers"), kde nájdeme mimo GOCE aj SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity), ADM-Aeoulus (Atmospheric Dynamics mission), CryoSat-2, Swarm, EarthCARE (Earth Cloud Aerosols and Radiation Explorer) a podobne.
Družica je dlhá asi 5 m a váži 1050 kg. GOCE by mala byť stále jednou stranou privrátená k Slnku a tam sú umiestnené na tele a stabilizátoroch GaAs solárne články. Skladá sa z centrálneho osemstenu z plastu zosilneného uhlíkovými nanovláknami ktorý ma 7 "oddelení", v strede blízko ťažiska sa nachádza gradientometer EGG. Na povrchu osemstenu vlastnej konštrukcie sa nachádza pár stabilizátorov a pár slnečných panelov.
 |
| Prístroje vnútri družice. |
Družica by mala fungovať 20 mesiacov, z ktorých sú naplánované 3 na oživenie a kalibráciu. V tomto čase by družica mala monitorovať lokálne zmeny gravitačného poľa s vysokou presnosťou až 10–5 ms–2 (asi 100krát presnejšie ako predchádzajúce merania, napríklad projekt GRACE), výsledkom čoho bude unikátny model zemského geoidu s presnosťou asi na 1÷2 cm s priestorovým rozlíšením útvarov asi 100 km. Spoločne s ostatnými družicami podobného zamerania pomôže zmapovať aj morské prúdy a procesy prebiehajúce pod zemskou kôrou.
 |
| Rozdiel medzi zemským elipsoidom a geoidom. GOCE zmeria odchýlku geoidu od elipsoidu s presnosťou 2 cm. |
Tvar družice nie je náhodný, jej šípovitý tvar a stabilizátory jej umožňujú stabilný prelet riedkymi zvyškami atmosféry vo výške asi 260 km. Je vybavená elektrostatickým iónovým pohonom ktorý jej pomôže kompenzovať stratu výšky spôsobenú trením o vrchné vrstvy atmosféry.
Pôvodne mala byť družica vypustená v stredu 10. 9.2008 na kozmodróme pri meste Plesetsk na severe Ruska na nosiči Rockot, čo je v podstate modifikovaná verzia interkontinentálnej balistickej rakety (ICBM) SS-19 v západnom značení. Rockot využíva dve pôvodné stupne nosiča na kvapalné palivo a pridáva tretí na presné umiestnenie užitočného nákladu na orbitu. Pri predštartových prípravách sa však 7. Septembra zistila anomália v jednej z navádzacích a navigačných jednotiek v treťom stupni rakety. Oprava problému zahŕňa výmenu defektnej jednotky, čo je však úkon spojený s demontážou celého stupňa rakety a presunom späť do laboratória. Je to činnosť časovo zdĺhavá a štart bol presunutý na 5. 10. 2008 o 16:21 stredoeurópskeho letného času. Nepredpokladá sa že zmena termínu ovplyvní vedeckú činnosť družice. Nosič by mal dopraviť družicu do výšky 295 km nad zemský povrch, za 45 dní by mala orbita klesnúť asi na 270 km, kde začne družica fungovať.
| plánovaný štart | 5. 10. 2008 |
| nosná raketa | Rockot |
| kozmodróm | Plesetsk, Rusko |
| riadiace stredisko | ESOC, Darmstadt, Nemecko |
| počet prístrojov | 3 |
| životnosť | 20 mesiacov |
| cena | 240 miliónov € |
| dráha | polárna, 270 km nad Zemou |
| hmotnost | 1 100 kg |
| veľkosť | 5,3×1 m |
| ciel | meranie geoidu s vertikálnou presnosťou 1÷2 cm |
