Integrierte Bestimmung geodynamischer und astronomischer Parameter mit der VLBI

01.07.2011 - 30.06.2015
Forschungsförderungsprojekt
Radiointerferometrie auf langen Basislinien (VLBI) ist das einzige Verfahren zur Bestimmung des himmelsfesten Referenzrahmens (CRF), der durch die Positionen von extragalaktischen Radioquellen realisiert wird, und sie ist das wichtigste geodätische Weltraumverfahren, um den vollständigen Satz von Erdorientierungsparametern (EOP) zu beobachten. Nur mit der VLBI lassen sich Weltzeit UT1 und Präzession/Nutation über längere Zeitspannen messen. Die geodätische VLBI trägt außerdem wesentlich zu einem stabilen Maßstab des terrestrischen Referenzrahmens (TRF) bei. Zusätzlich enthalten die VLBI-Beobachtungen Information über eine Vielzahl von geodynamischen, astronomischen und kosmologischen Parametern, die im Rahmen des Projekts Integrierte VLBI bestimmt werden sollen. Die mehr als 30 Jahre langen Beobachtungsserien der geodätischen VLBI erlauben, geodynamische und astronomische Parameter in einem integrierten und konsistenten Ansatz zu bestimmen. In diesem Projekt wird ein neues Softwarepaket, VieVS (Vienna VLBI Software), das an der TU Wien für die Auswertung von Einzelsessions entwickelt wurde, für die Analyse aller existierenden geodätischen VLBI-Daten erweitert. Die sogenannten globalen Lösungen der VLBI bestehen typischerweise aus dem TRF (Stationskoordinaten und Geschwindigkeiten) und dem CRF (Radioquellenkoordinaten). In diesem Projekt bestimmen wir zusätzlich globale geodynamische und astronomische Parameter wie die Periode der Free Core Nutation (FCN), die sowohl in den frequenzabhängigen Deformationen der festen Erde wie auch im Nutationsmodell erscheint. Weitere geodynamische Parameter von Interesse sind komplexe Lovesche und Shidasche Zahlen, welche die Reaktion der anelastischen Erde und ihres Gravitationsfeldes auf die Gezeitenkräfte beschreiben, die durch die größten Körper unseres Sonnensystems verursacht werden. Auch gehen sie in die Modelle der Auflasteffekte atmosphärischer und ozeanischer Massen ein. Diese Effekte verursachen sowohl Stationsverschiebungen wie auch EOP-Variationen, und in beiden Fällen werden die Amplituden und Phasen der Gezeitenwellen bestimmt. Ein (wahres oder scheinbares) Geschwindigkeitsfeld oder eine Mehrpolstruktur in den Zeitserien der geschätzten Quellenkoordinaten im CRF würde es erlauben, Information über astronomische Effekte, wie eine unmodellierte Beschleunigung des Sonnensystems in Richtung des galaktischen Zentrums oder eine Rotation unserer Galaxie in Bezug auf die extragalaktischen Radioquellen, abzuleiten. Außerdem bestimmen wir den Post-Newtonischen Parameter γ im Modell der gravitativen Ablenkung der Radiowellen entsprechend der allgemeinen Relativitätstheorie. Als Vorarbeit wird im Projekt Integrierte VLBI eine sorgfältige Überprüfung aller zur Verfügung stehenden Daten durchgeführt, um Ausreißer aufzudecken und mangelhafte Stationen zu erkennen. Danach werden komplexe Simulationen gerechnet, um alle möglichen Wechselwirkungen zwischen den Beobachtungsgrößen und den geodynamischen oder astronomischen Parametern festzustellen. In der abschließenden globalen VLBI-Lösung werden reale Beobachtungen bearbeitet, um die Parameter von Interesse zu bestimmen, die weitere Interpretationen und Schlussfolgerungen bezüglich zahlreicher geophysikalischer und astromonischer Effekte ermöglichen.

Personen

Projektleiter_in

Projektmitarbeiter_innen

Institut

Förderungmittel

  • FWF - Österr. Wissenschaftsfonds (National) Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Environmental Monitoring and Climate Adaptation: 100%

Schlagwörter

DeutschEnglisch
GeodynamikGeodynamics
Very Long Baseline InterferometryVery Long Baseline Interferometry
ErdrotationEarth rotation
ReferenzrahmenReference frames

Publikationen