地球科學家和海洋學家隻是大概知道地球重力圖的樣子,常常夢想著能夠擁有一張十分精確、動態、能監視諸如洋流和極地冰川融化現象的重力圖。美國得克薩斯州大學設計的“優雅”衛星由兩顆衛星互相配合,通過重力的變化,實時得出測量觀察結果。“優雅”衛星的研究人員很驕傲:“優雅”能感覺到羽毛掉在空氣裏的重力。怎樣感覺羽毛掉在空氣裏的重力呢?“優雅”衛星重432千克,成雙成對地沿太陽同步軌道運行。前麵一顆與後麵一顆相距200千米。重力的微小變化將首先影響到前麵的一顆衛星,例如把它略微拉向地球,馬上稍微偏離或遠離身後的夥伴。衛星上的微波測距儀以極高的精確度監測兩顆衛星之間的距離。衛星每天向地麵站報告5次。每30天就能掃描到地球足夠多的麵積,從而繪製出一幅完整的地球重力圖。科學家說:這個結果令人吃驚。它將使許多學科發生重大變化。
“優雅”衛星願意迎接最艱難的挑戰:從信號中區分出各種不同的物質。“優雅”衛星具有空前的準確度,能夠觀察江河、盆地、地下、地下水、洋流和南北極冰塊的變化,以及大海底部壓力、海平麵上升和地心引力。
一提起秘魯,人們就想起印加帝國。印加帝國是人類文明史上的一個奇跡。印加人在沒有文字,甚至沒有發明輪子的情況下,在南美建立起輝煌一時的帝國,擁有“黃金之國”的盛譽。雖然,印加帝國在西班牙殖民者的征服下灰飛湮滅,卻留下了許多難以想象的曆史奇跡。
在那奇跡盛開的地方——秘魯,人們讚賞印加帝國的古城廢墟、懸崖峭壁上的馬丘比丘,莊嚴、肅穆、雄偉的帕恰卡馬克遺址,神秘的納斯卡地畫,世界最高的淡水湖的的喀喀湖,世界上最長的河流亞馬孫河,動物的天堂帕拉卡斯自然保護區。被曆史和時間淹沒的地下,考古專家知道還有更偉大的遺跡。它在哪兒呢?
在秘魯西部的熱帶沙漠——卡華馳沙漠下麵埋藏著很多古代建築遺跡,但是古跡的泥土和陽光自然曬幹的泥土在外觀上很難區別。飛機高空攝影也無法確定古跡的準確位置和形狀。
在衛星的眼裏,幾乎沒有什麼秘密。科學家們對衛星提供的圖像和數據進行分析後,區分出各種不同的物質,興奮得像阿基米德一樣激動地大喊:“尤裏卡!尤裏卡!”。人們終於在碎石和土層下麵發現了好幾座大小不等的金字塔、神廟和廣場,甚至能看到很多秘魯木雕上鐫刻的幾何線條和動植物圖形。
現在的考古越來越簡單了。圖像顯示:大金字塔的方形基座長約100米、寬91.4米,有4個梯形的側麵,7級台階。土質金字塔的外形,很像墨西哥瑪雅人的太陽金字塔和月亮金字塔。科學家們終於得到了一個占地9000平方米的金字塔的詳細清晰圖像,並立即對金字塔進行虛擬複原,將逝去的風貌展現在世人麵前。卡華馳遺址附近還有40個土堆。那都是印加帝國的遺跡嗎?
“穀科”地球重力衛星
地球重力場學科很冷門,但很重要。地球重力場是一種物理場,分布於地球內部、表麵及其周圍的空間。科研人員研究地球重力場,可以發現地球內部質量、密度的分布和變化,應用於大地測量、地球物理學、地球動力學等。
地球重力場隨緯度變化而變化。一枚洲際導彈的飛行彈道主要決定於地球重力場。彈道專家根據地球重力的分布,設計一條精準的彈道。如果不了解地球重力場數據,就會錯誤計算彈道,再好的洲際導彈也打不準目標。
地球重力場不僅隻隨緯度變化,也會隨高度變化。當一顆衛星發射升空,還未進入太空的那段時間,會受到地球重力的影響。重力場的誤差會造成加速度的誤差,很快會累積成速度誤差,衛星的飛行軌跡將會偏離。在衛星發射中,需要研究計算地球重力場數據,保證衛星飛行在一條精確的軌道上。
重力無處不在。人類生活在地球上,每時每刻都受到地球重力場的作用。沒有地球重力場,人就不能站立、奔跑,就會飛向太空。失重或者超重也是地球重力場的一種表現形式。科學家夢寐以求地製造失重或者超重的環境。如人們可以在失重的環境下合成精細的藥品,製造精度極高的零件,定向培養各種植物、種子。
為了進行精確的測量,就必須知道一個標準的基準麵。2006年,歐洲空間局為了描繪一個數字化的地球,了解地球以及人類活動對地球產生的影響,地球重力衛星誕生了。它絕不像其他衛星,是像飛船一樣的衛星。歐洲人要告訴人們衛星還可以這樣飛。它的全名是地球重力場與海洋環流探測衛星,而歐洲空間局更喜歡稱它為:會飛的“伽利略”。
地球重力衛星美豔驚人。衛星專家說:“我們讓它有了生命,它簡直是一件藝術品,真舍不得讓它飛上太空。”它有一個八角形的修長身材,長5米,寬1米,