Новая, экономически эффективная методика исследования атмосферы Земли может вскоре произвести революцию в средствах дистанционного зондирования, утверждают специалисты НАСА.
В ее основе лежит использование спутниковой системы определения координат GPS.
Специалисты из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в г. Пасадена (Калифорния) остались весьма довольными предварительным анализом данных, полученных с немецкого спутника "Champ" (German Challenging Minisatellite Payload), а также аргентинского Aplicaciones Cientificas-C (Scientific Applications Satellite). Аппаратура, установленная на спутниках, анализирует прохождение радиосигналов спутников системы GPS сквозь атмосферу Земли в то время, когда они находятся над горизонтом, то есть заходят за горизонт либо проходят над ним.
Методика получила название GPS-зондирования лимба, либо GPS-затенения (GPS limb sounding, GPS occultation). Измеряя задержки в прохождении радиосигналов сквозь атмосферу (они составляют несколько триллионных долей секунды), удается собрать неожиданно много важной информации о состоянии атмосферы, в том числе, построить высотные профили плотности атмосферы, давления, температуры и влажности. Глубокий анализ этих данных позволяет построить контурные карты давления атмосферы в масштабе всей планеты, определить критически важные параметры, влияющие на климат, и даже определить скорость и направление ветровых потоков в стратосфере, оказывающих влияние на воздушные суда в полете.
Новая технология может оказаться полезной для прогнозирования погоды и исследований климата, изучения солнечно-земного взаимодействия, динамики земли, а также для океанографии. С помощью GPS-зондирования лимба можно осуществлять 3D-моделирование ионосферы Земли, процессы в которой оказывают влияние на прохождение радиоволн. GPS-приемники обходятся гораздо дешевле традиционных датчиков и могут устанавливаться в качестве дополнительной полезной нагрузки на спутники, обращающиеся по низким орбитам.
Помимо дешевизны, новая система имеет ряд других преимуществ. Она позволяет зондировать атмосферу до высот порядка 50 километров и работать независимо от погодных условий. Система самокалибруется. При использовании сигналов от спутников GPS совместно с аналогично российской системой GLONASS (24 спутника) и перспективной европейской системой Galileo (32 спутника), система позволит с помощью одного-единственного GPS-приемника проводить 2000 зондирований атмосферы в сутки.