اهداف و دستاوردهاي ماموريت‌هاي ماهواره‌اي اختصاصي ثقل‌سنجي CHAMP، GRACE و GOCE

Objectives and Achievements of Dedicated Gravity Field Missions CHAMP, GRACE and GOCE.

با پرتاب ماهواره GOCE در سال 2009، هر سه ماموريت ماهواره‌اي ثقل‌سنجي CHAMP، GRACE و GOCE به مرحله عملياتي رسيدند. دانش ما در زمينه ميدان ثقل زمين و ژيوييد و تغييرات زماني آن بعد از اين ماموريت‌ها به طرز چشمگيري افزايش يافته است. در اين مقاله ابتدا تكينيك‌هاي فضايي مورد استفاده در اين ماهواره‌ها تشريح مي‌شود. سپس به ارزيابي طيفي مدل‌هاي ژيوپتانسيل اين ماموريت‌ها پرداخته مي‌شود و دقت اين مدل‌ها در بازه‌هاي فركانسي مختلف با هم مقايسه مي‌گردد. براي درجات پايين ميدان ثقل دقت مدل ماهواره GRACE از ديگر مدل‌ها بيشتر است و در بازه فركانسي مياني از درجه 80 تا 140 مدل‌هاي GRACE و GOCE دقت يكساني دارند. مدل GOCE در طول موج‌هاي كوتاه ميدان ثقل برتري خود را نسبت به مدل GRACE آشكار مي‌سازد. در نهايت هم به مقايسه اين مدل‌ها با يك مدل‌ ژيوپتانسيل تركيبي موجود در حوزه مكان پرداخته مي‌شود و دقت و قدرت تفكيك مكاني هر يك از آن‌ها سنجيده مي‌شود.

Determination of the Earth’s gravitational field with unprecedented accuracy is now a reality, thanks to the CHAMP, GRACE and GOCE missions. In this paper, dedicated gravity field missions CHAMP, GRACE and GOCE are briefly discussed and objectives and achievements of them are reviewed. After this review, recent satellite-only gravity fields from these missions are assessed in spectral domain. It is concluded that for the lower degrees, GRACE model is superior to that of CHAMP and GOCE. In the medium frequency range, the GRACE and GOCE models show similar behavior and finally in the high frequency part of the spectrum, the accuracy of the GOCE model is higher than that of the GRACE one. At the end, geoid undulations computed from these satellite-only gravity field models are compared with that of the EGM2008 model, and based on this comparison, some important characteristics of these missions are discussed