格拉茨理工大学的研究人员成功地提高了对卫星和太空垃圾的轨道预测，同时通过卫星激光测距获得了对地球水体的更深层次的理解。
地球的引力场和卫星及太空垃圾的轨迹是如何相互关联的？地球的引力场影响着太空中物体的轨道。反过来，观察这些轨道的变化可以揭示引力场的变化，指示水体的存在。在COVER项目中，格拉茨理工大学的测量学研究所将卫星重力测量与卫星激光测距（SLR）技术相结合。这一组合显著提高了引力场评估的准确性，以及对太空物体及其轨道预测的跟踪。研究结果已被添加到重力恢复对象导向编程系统（GROOPS）中，测量学研究所将其免费提供在GitHub上。
对地球长波引力场的准确分析
来自格拉茨理工大学测量学研究所的桑德罗·克劳斯指出：“像Grace、Grace Follow-on和早期的GOCE这样的卫星任务为理解地球的引力场提供了宝贵的数据。然而，这些任务难以准确捕捉与大陆块相关的长波引力场。”相比之下，SLR测量在解析这些长波方面表现出色。此过程涉及一个SLR站网络，针对配备有反射器的卫星，这些反射器会反弹发射的激光光束。通过测量光传播所需的时间，可以在厘米级内确定卫星的位置，并检测到因地表质量变化导致的轨道变化。“通过将SLR与其他卫星测量方法相结合，我们可以更精确地计算引力场，从而增强对地球水体的理解，同时显著改善我们预测卫星和太空垃圾的位置信息及未来轨迹的能力，从而提高轨道安全性。”
目前，大约有40,000个直径超过十厘米的太空垃圾环绕地球，约有一百万个直径为一厘米或更大的物体。这些物体以大约30,000公里每小时的速度在各个方向上移动，碰撞可能产生毁灭性的影响，损害卫星，对太空站和载人飞船上的宇航员构成风险。因此，准确确定这些物体的轨道并预测其未来轨迹至关重要。
厘米精度而非公里估算
目前，雷达测量被用于跟踪太空垃圾，但其精度不足。现有的预测通常仅具有几公里的精度，这使得定位变得复杂。与奥地利科学院空间研究所位于Lustbühel天文台的卫星激光测距站的合作取得了显著进展。测量学研究所应用了自己的力模型，使他们能够将卫星或垃圾的位置确定到大约100米的范围内。这一能力提高了通过激光测量进行跟踪和细节描绘。随后的飞掠期间的额外测量提供了关于轨道行为的更细致的信息，增强了预测的准确性。
“为了预测轨道，我们必须考虑作用于卫星的所有力量，”格拉茨理工大学测量学研究所的托尔斯滕·迈耶-古尔解释道。“这包括地球的引力，这会受到水体存在的影响。我们结合的轨道建模和SLR测量使我们在GROOPS软件中的计算显著改善，该软件是公开的。据我们所知，我们在提供如此全面、免费资源的重力场评估、轨道确定和SLR处理方面是独一无二的。这种开源方法使我们能够快速获得反馈，以便进行潜在的改进。”
