Миссия под названием GENESIS будет предложена на заседании Совета ЕКА на уровне министров в следующем месяце. Принцип работы будет заключаться в объединении и совместном размещении всех четырех основных технологий, используемых в настоящее время для геодезических измерений Земли, на одной и той же платформе на борту спутника на орбите высотой 6000 км. При этом спутник также получит одну из наиболее точно определенных (вплоть до миллиметрового масштаба) орбит среди всех космических аппаратов.

"Все измерения связаны с точными точками отсчета, — объясняет Хавьер Вентура-Травесет, руководитель научного отдела ЕКА Galileo Navigation. — Благодаря GENESIS мы повысим точность системы отсчета примерно на порядок. Это необходимо для позиционирования и навигации в гражданском обществе, а также для правильной географической привязки всей геопространственной информации. GENESIS также позволит улучшить "точное определение орбиты" Galileo и других спутников и, в свою очередь, немедленно улучшит их характеристики позиционирования".

Наряду с улучшением наших знаний об орбитах Galileo (и других спутников Глобальной навигационной спутниковой системы, спутников GNSS), данные, собранные GENESIS, также позволят проводить "калибровку фазового центра" антенн GNSS, определяя смещение между их механическим и электрическим центрами, что играет ключевую роль во многих аспектах позиционирования, навигации и расчета времени.

Кроме того, высокоточное отслеживание орбиты, которое необходимо GENESIS для выполнения своей миссии, позволит провести одно из самых точных моделирований негравитационных сил, действующих на спутники в космосе. Например, таких, как давление солнечного излучения, которое является небольшим, но постоянным влиянием, оказываемым на объекты на орбите.

Сам GENESIS будет относительно небольшим спутником метрового масштаба, но задача будет состоять в том, чтобы синхронизировать и перекрестно откалибровать четверку его приборов в контролируемых условиях. Кроме того, необходимо продолжать отслеживать их положение относительно центра массы спутника с точностью до миллиметра или меньше во время миссии.

Новый взгляд на нашу планету

Польза от GENESIS затронет и многих другие космические миссии. Например, повысится точность работы спутников радиолокационной альтиметрии, которые, помимо прочего, используются для отслеживания повышения уровня моря.

Хавьер добавляет: "Благодаря GENESIS мы улучшим текущую точность Международной наземной системы отсчета (ITRF), которая является основой для всех космических и наземных наблюдений в навигации и науках о Земле. Это обеспечит преимущества во всех связанных приложениях. Результаты GENESIS также усилят многие службы на основе определения местоположения в повседневной жизни, такие как топографическая съемка, интеллектуальные транспортные системы, точное земледелие и обслуживание инфраструктуры".

ITRF, в свою очередь, строится из сетки конкретных опорных точек: станций Глобальной системы геодезических наблюдений, разнесенных по всему земному шару, положение которых регулярно наносится на карту с использованием четырех космических геодезических методов.

Хавьер добавляет: "Проблема в том, что при объединении всех этих методов генерации ITRF на них влияет точность, с которой мы определяем дифференциальные координаты между опорными точками каждой методики, так называемые локальные привязки, и некоторые систематические ошибки, увеличивают общий уровень погрешности".

Если же управлять всеми ими с одного и того же спутника, чьи инструменты должным образом откалиброваны и синхронизированы, у ученых появится возможность выявлять и корректировать эти смещения с течением времени, достигая гораздо большей точности и стабильности. GENESIS, в свою очередь, станет динамичной космической геодезической обсерваторией, которая эффективно дополнит существующую наземную инфраструктуру, обеспечивая прорыв в повышении точности и согласованности системы отсчета Земли.