Kurzfassung
Das Schwerefeld der Erde und seine zeitliche Änderung stellen wichtige Beobachtungsgrößen in der Erforschung des dynamischen Systems Erde dar. Die Satellitenmission GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) wurden entwickelt, um ebendiese zeitlichen Variationen und den langwelligen Anteil des Erdschwerefeldes erstmals mit globaler Überdeckung hochgenau zu erfassen. Das Institut für Geodäsie an der Technischen Universität Graz prozessiert die Rohdaten der GRACE-Mission und stellt monatliche, tägliche und statische Schwerefeldlösungen für die wissenschaftliche Gemeinschaft zur Verfügung. Die in Graz berechneten Schwerefeldmodelle wurden unter anderem im Rahmen der Climate Change Initiative (CCI) der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) verwendet, um Massenbilanzen der Eisschilde von Grönland und der Antarktis zu bestimmen. Als Teil der Gravity Observation Combination (GOCO) Initiative steuert Graz hochauflösende GRACE-Modelle für die Kombination mit weiteren Schwerefeldmissionen wie GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) und terrestrischen Daten bei. Tägliche Lösungen aus Graz werden zum Beispiel in der Erforschung großer Hochwasserereignisse verwendet. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Prozessierungskette der GRACE-Schwerefeldbestimmung, beginnend bei der Datenvorprozessierung, über die Bestimmung von kinematischen Satellitenorbits aus GPS Beobachtungen sowie der Verbesserung der gemessenen Satellitenorientierung durch Sensor-Fusion, bis zur Schätzung der Schwerefeldparameter nach kleinsten Quadraten. Das funktionale Modell zwischen der Hauptbeobachtung von GRACE – hochgenaue Relativgeschwindigkeiten – und dem unbekannten Schwerefeld sowie die Bestimmung des stochastischen Modells der Satellitenbeobachtungen werden erläutert. Abschließend werden Anwendungsbeispiele der in Graz erstellten GRACE-Produkte gezeigt.

Abstract
The gravity field and its variations in time are important observables for the understanding of Earth’s dynamic system. The twin satellites of the GRACE (Gravity Recovery And Climate Experiment) mission have been designed to measure such temporal variations as well as the long-wavelength part of Earth’s gravity field with unprecedented accuracy on a global scale. The Institute of Geodesy at Graz University of Technology produces monthly, daily, and static gravity field solutions from raw observations of the GRACE mission for the scientific community. GRACE gravity fields derived in Graz have been used within the framework of the Climate Change Initiative (CCI) of the European Space Agency (ESA). As part of the Gravity Observation Combination (GOCO) initiative, Graz produces high-resolution static gravity fields from GRACE for combination with other satellite gravity missions such as GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer) and terrestrial data. Daily solutions computed in Graz are for example used to study large flood events. This contribution gives an overview of the processing chain for GRACE gravity field recovery employed at Graz University of Technology. It comprises data preprocessing, determination of kinematic orbit positions from GPS observation, improvement of the measured satellite attitude, and the estimation of the gravity field parameters using a least squares adjustment. The functional model between the main observable – highly accurate relative velocities between the satellites – and the unknown gravity field is exemplified and an approach for the determination of the stochastic characteristics of the satellite observations is shown. To conclude, we present some applications for the GRACE gravity fields computed in Graz.

Kurzfassung
Ausgehend von der Schwerefeldlösung GrazLGM200a, die Anfang des Jahres 2014 publiziert wurde, werden in diesem Beitrag die aktuellen Forschungsergebnisse hinsichtlich der Schwerefeldbestimmung des Mondes am Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften präsentiert. Die Untersuchungen basieren auf hoch präzisen Ka-Band Distanzmessungen der Gravity Recovery And Interior Laboratory (GRAIL) Mission während der ersten Messphase (1. März bis 29. Mai, 2012). Die Messungen werden anhand eines Integralgleichungsansatzes unter Verwendung kurzer Bahnbögen analysiert. Die grundlegende Idee dahinter ist eine Umformulierung der Newtonschen Bewegungsgleichung als Randwertproblem. Diese Methode wurde bereits erfolgreich zur Schwerefeldbestimmung der Erde im Zuge der Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) Mission verwendet. Für die Erstellung des aktuellen Mondschwerefeldes GrazLGM300a wurden Modellierung und Parametrisierung überarbeitet. Die Lösung wird mit dem NASA-JPL Modell GL660B, welches ebenfalls auf Beobachtungen während der ersten Messphase beruht, verglichen. Die aktuelle Lösung GrazLGM300a stellt eine deutliche Verbesserung zum Ausgangsmodell dar und entspricht, bis auf die spektrale Auflösung, annähernd den NASA Modellen.

Abstract
In this contribution we present the latest activities (methods and results) at the Space Research Institute of the Austrian Academy of Sciences for the determination of the gravity field of the Moon, starting from the GrazLGM200a model, which has been published in early 2014. Our research is based on high-precision inter-satellite Ka-band ranging (KBR) observations collected by the Gravity Recovery And Interior Laboratory (GRAIL) mission during the primary mission phase (March 1 to May 29, 2012). We exploit the ranging measurements by an integral equation approach using short orbital arcs. The basic idea of the technique is to reformulate Newtons equation of motion as a boundary value problem. This method has already been successfully applied for the recovery of the Earths gravity field from data provided by the Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE). For the development of our new Graz Lunar Gravity Model, GrazLGM300a, we refined modeling and parameterization. We validate our results with the GL660B solution - a recent GRAIL model computed at NASA-JPL, which is also based on observations from the primary mission phase. We show that the actual solution GrazLGM300a represents a distinctive improvement compared to the predecessor model and is close to the models developed at NASA, apart from the spectral resolution.