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Performance evaluation of novel accelerometers for future gravimetry missions

Kupriyanov, Alexey und Reis, Arthur und Schilling, Manuel und Müller, Vitali und Müller, Jürgen (2023) Performance evaluation of novel accelerometers for future gravimetry missions. European Quantum Technologies Conference 2023, 2023-10-16 - 2023-10-20, Hannover.

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Kurzfassung

Dedicated satellite gravimetry missions from the beginning of the 21-st century have provided unique data on mass redistribution processes in the Earth system, e.g., melting of the Antarctic and Greenland ice sheets, sea level changes, droughts, etc. Ongoing climate change underlines the need to continue this kind of measurements with enhanced concepts and sensors. For example, the Mass Change mission is planned to be launched within the next decade in a DLR-NASA partnership. The focus of this study is on the assessment of enhanced ACCs for future gravimetry missions. Drifts of the electrostatic accelerometers (EA) at low frequencies (< 1mHz) are one of the limiting factors in current space gravimetry missions. For this purpose, an enhanced EA with laser-interferometric readout, a so called "optical accelerometer", was modeled and its performance at Low Earth Orbit has been evaluated. Contrary to present-day EAs, which measure capacitively the test mass (TM) displacement and actuate it electrostatically, optical ACC, beside a similar actuation scheme, track the TM with laser interferometry. Here, we introduce general workflow of simulations including the propagation of the satellite dynamics and the modeling of optical ACCs including major noise sources. Also, parametrization of the developed ACC model will be discussed including the effect of different TM weights and TM-electrode housing gaps. Finally, improved results of the recovered gravity field will be shown for various mission scenarios applying optical accelerometry and gradiometry and which are compared to the present-day EAs and quantum sensors performance.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/200910/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Poster)
Titel:Performance evaluation of novel accelerometers for future gravimetry missions
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kupriyanov, AlexeyInstitut für Erdmessung, Leibniz Universität Hannover, Germanyhttps://orcid.org/0000-0002-0743-5889NICHT SPEZIFIZIERT
Reis, ArthurMax Planck Institute for Gravitational Physics, Hannoverhttps://orcid.org/0000-0002-6682-5457NICHT SPEZIFIZIERT
Schilling, ManuelManuel.Schilling (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9677-0119NICHT SPEZIFIZIERT
Müller, VitaliMax-Planck-Institut für Gravitationsphysik, HannoverNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, JürgenInstitut für Erdmessung, Leibniz Universität Hannover, Germanyhttps://orcid.org/0000-0003-1247-9525NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2023
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:GRACE, accelerometer, quantum sensor, interferometer
Veranstaltungstitel:European Quantum Technologies Conference 2023
Veranstaltungsort:Hannover
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:16 Oktober 2023
Veranstaltungsende:20 Oktober 2023
Veranstalter :Quantum Flagship
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation, Navigation, Quantentechnologien
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KNQ - Kommunikation, Navigation, Quantentechnologie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Inertial Sensing for Space Applications
Standort: Hannover
Institute & Einrichtungen:Institut für Satellitengeodäsie und Inertialsensorik > Satellitengeodäsie und geodätische Modellierung
Hinterlegt von: Schilling, Manuel
Hinterlegt am:09 Jan 2024 16:29
Letzte Änderung:24 Apr 2024 21:01

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