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三颗感受或(和)测量地球引力场的卫星 --CHAMP、GRACE、GOCE.pdf
第29卷第5期 物探与化探 V01.29.No.5
2005年10月 GEOPHYSICALGEOCHEMICALEXPLORA7Ⅱ0N 0ct..2005
三颗感受或(和)测量地球引力场的卫星
——CHAMP、GRACE、GOCE
张 昌 达
(中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉430074)
立的全球重力场模型EIGEN—CG01c、GGM02。
关键词:引力卫星;量子重力梯度仪;重力场模型
中图分类号:P631.1 文献标识码:A 文章编号:1000—8918(2005)05—0377—06
够精确地确定卫星运行轨道,就能够恢复(推导出)
1地球的引力场
引力场,因此在引力场中,运动的卫星恰似一个引力
地球的引力场是由空间尺度不同、幅度不同的 传感器(重力仪),这样任何一颗人造地球卫星都可
成分组成的,而且随时问而变化。在近地轨道上运 称为引力卫星。为了利用近地轨道卫星测出更精
行的人造地球卫星,由于复杂的地球引力场的作用, 确、空间分辨力更高的重力异常图,欧美科学家积极
卫星轨道经受摄动。精确地确定卫星运行轨道,能 开展研究工作,先后提出10多种卫星引力测量方
够恢复(推导出)引力场,建立地球的全球引力场模 案。最近德国发射的重、磁两用卫星cHAMP,德国
型,绘制出重力异常图¨J。利用人造地球卫星导出 和美国合作发射的引力卫星GRAcE和欧洲航天局
或(和)测量地球引力场有以下几个特点:①可以迅 即将发射的引力卫星GOcE分别体现其中3个优秀
速、全面地获取有关数据,通过数据处理,得到全球
重力图,全面覆盖地球的每一个角落,不分国界,不 2.1 CHAMP
会留下空白,便于全面、深入地分析和研究问题;②
可以隔一段不长的时间对全球进行一次观测,就是 究中心GFZ(Geoforschungszentmm)发射的一颗地
说,由于地球物质重新分布(例如大型盆地地下水 球物理研究与应用卫星,是一颗重、磁两用卫星。
位的变化,巨型水库蓄水)会引起重力场的变 cHAMP是地球物理研究和应用挑战微型卫星负荷
for
化心。3],可对重力场进行动态监测,了解重力场随时 (卫星)(CH microsatellite
aⅡn舀ng payloadgeo—
间的变化;③重力测量从地球表面测量上升为航空 reseaurch
physical
测量,再上升到空间测量,这是一种发展趋势;卫星 引力异常,它除了装有2种磁测仪器外,还装有新一
重力测量的精确度和空间分辨力从20世纪80年代代的星载GPS接收机,可以连续不断地、精确地确
的20×10。5
n∥s2,50km(最短波长)到目前的1×定卫星的位置,用轨道摄动的数据推算引力异常。
180
10。ln/s2,10km,以至更精细,并且开始应用于地 GPs卫星的轨道高度是20km,而cHAMP的轨
质找矿工作,也是一种发展趋势M。J。现在,欧、美 道高度约300一500km,用一颗高空卫星来追踪低
科学家正在朝这个方向努力。到2020年前后,卫星空卫星以导出地球引力异常,这种方案称为SST—hl
inthe
引力异常图也许会在勘查油气田和其他矿产等方面
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