Do vesmíru zamířila nová družice. Přinese unikátní data, která zpřesní předpovědi
V úterý 13. prosince se uskutečnil start rakety Ariane-5 nesoucí novou meteorologickou družici MTG-I1. Jde o první z družic Meteosat třetí generace, MTG (Meteosat Third Generation). Meteosaty jsou geostacionární družice, které ve výšce necelých 36 tisíc kilometrů obíhají kolem Země stejnou rychlostí, jakou se naše planeta otáčí kolem své osy. První MTG bude „viset“ nad Guinejským zálivem a snímat celou Afriku, většinu Evropy (kromě nejsevernějších regionů) a přilehlé oblasti.
Raketa Ariane 5 odlétá z kosmodromu v Kourou ve Francouzské Guyaně na americkém kontinentu, zdroj: eumetsat.int
Jde tedy už o třetí generaci družic Meteosat, které provozuje evropská organizace EUMETSAT ve spolupráci s ESA. První Meteosat odstartoval v roce 1977, druhá generace nastoupila o 25 let později, v roce 2002. A podobně jako znamenala druhá generace kvalitativní skok, i třetí generace Meteosatů představuje naprosto zásadní posun v družicovém pozorování atmosféry a zemského povrchu. O výjimečnosti celého projektu svědčí i celkové náklady ve výši cca 70 miliard korun a zapojení desítek států.
MTG bude samozřejmě poskytovat standardní obrazová data, která typově známe ze současných družic Meteosat druhé generace, ale s lepším časovým rozlišením (10 minut), a to pomocí přístroje Flexible Combined Imager (FCI) umístěném na palubě družice MTG Imager. Pro oblast Evropy bude k dispozici i rapidní skenování s frekvencí snímání pouhé 2,5 minuty. Takto vysoká frekvence snímání dobře umožní sledování bouřkových systémů v prakticky reálném čase a zpřesní tak i varování před nimi. Pokud jde o prostorové rozlišení, 4 kanály využívající viditelné a infračervené záření budou mít 1 km krát 1 km v nadiru (oblast pod satelitem), u ostatních 12 kanálů to budou 2 km. Pro oblast České republiky bude kvůli poloze víc na severu velikost pixelu přibližně 1x2 km.
MTG Imager s přístroji FCI (obrazové snímání) a LI (detektor blesků), zdroj: eumetsat.int
Animace skenování pomocí přístroje FCI – celý disk, zdroj: eumetsat.int
MTG bude mít na své palubě taky zcela nový přístroj pro sledování blesků, tzv. Lightning Imager (LI). Ten bude schopen detekovat všechny typy blesků (mezioblačné, v rámci jednoho oblaku i oblak-země). Pro tuto funkci bude využívat měření v části viditelného spektra, konkrétně velmi úzkého pásu v oblasti vlnové délky 777,4 nanometrů (což odpovídá absorpční čáře kyslíku). Rozlišení v oblasti pod družicí bude 4,5 kilometru (ve střední Evropě tedy poněkud menší). LI obsahuje 4 identické kamery, z nichž každá se zaměřuje na jinou oblast zájmu příslušné části zemského disku viditelného Meteosatem. Přístoj LI doplní už existující obdobné přístroje na palubách amerických (GOES-R a GOES-S) a čínské geostacionární družice (FY-4). Oproti pozemním detekčním sítím sice nebude možné z těchto družicových dat získat informace o polaritě nebo intenzitě bleskového výboje. Výhodou ale bude pokrytí rozsáhlých oblastí, zejména Afriky, kde pozemních sítí pro sledování blesků je jen velmi málo, což platí i o oceánech.
Rozdělení viditelného disku do oblastí viditelných příslušnými kamerami přístroje LI pro detekci blesků - přístroj dokáže sledovat blesky nad rozlehlou oblastí, což je jeho hlavní výhodou oproti pozemní detekci, zdroj: eumetsat.int
Doslova revoluční pak bude přístroj InfraRed Sounder (umístěný na druhém typu družice, MTG Sounder), tedy infračervený přístroj určený pro vertikální sondáž zemské atmosféry. Jde o vůbec první takový přístroj umístěný na palubě geostacionární družice na světě. Umožní získat informace o trojrozměrném rozložení teploty a vlhkosti vzduchu v atmosféře. Rozlišení v nadiru bude 4krát4 kilometry, a časový interval snímání každých 60 minut, pro oblast Evropy to bude dokonce každých 30 minut. Ačkoliv družicové sondáže obecně nedosahují takové přesnosti jako klasické aerologické sondáže (získané z přístrojů nesených meteorologickými balóny), ale zejména díky svému časovému a prostorovému rozlišení přinesou zahuštění údajů o 3-D struktuře vybraných prvků, které pak bude možné využít v numerických předpovědních modelech. Důsledkem by měla být přesnější předpověď počasí, a to i na vzdálenější, tedy vícedenní, období. Kromě tohoto sondážního přístroje bude na palubě MTG Sounder i nástroj Sentinel-4 umožňující sledovat chemické složení atmosféry.
MTG Sounder s přístrojem IRS pro vertikální sondáž atmosféry - díky tomuto přístroji se očekává zlepšení střednědobých a dlouhodobých předpovědí, zdroj: eumetsat.int
Nová generace družic MTG poskytne data, která najdou uplatnění v celé řadě oblastí nejen v meteorologii a klimatologii, ale i aplikovaných oborech jako je například zemědělství, doprava nebo energetika. Než však začnou z družice proudit data v operativním provozu, potrvá to zhruba 12 měsíců, během kterých je nutné oživit přístroje a provést příslušné testy a ladění. Poté se taky změní označení družice podle pořadového čísla na Meteosat-12 a data znamenající malou revoluci v předpovídání počasí budou k dispozici.
Raketa Ariane 5 odlétá z kosmodromu v Kourou ve Francouzské Guyaně na americkém kontinentu, zdroj: eumetsat.int
Jde tedy už o třetí generaci družic Meteosat, které provozuje evropská organizace EUMETSAT ve spolupráci s ESA. První Meteosat odstartoval v roce 1977, druhá generace nastoupila o 25 let později, v roce 2002. A podobně jako znamenala druhá generace kvalitativní skok, i třetí generace Meteosatů představuje naprosto zásadní posun v družicovém pozorování atmosféry a zemského povrchu. O výjimečnosti celého projektu svědčí i celkové náklady ve výši cca 70 miliard korun a zapojení desítek států.
MTG bude samozřejmě poskytovat standardní obrazová data, která typově známe ze současných družic Meteosat druhé generace, ale s lepším časovým rozlišením (10 minut), a to pomocí přístroje Flexible Combined Imager (FCI) umístěném na palubě družice MTG Imager. Pro oblast Evropy bude k dispozici i rapidní skenování s frekvencí snímání pouhé 2,5 minuty. Takto vysoká frekvence snímání dobře umožní sledování bouřkových systémů v prakticky reálném čase a zpřesní tak i varování před nimi. Pokud jde o prostorové rozlišení, 4 kanály využívající viditelné a infračervené záření budou mít 1 km krát 1 km v nadiru (oblast pod satelitem), u ostatních 12 kanálů to budou 2 km. Pro oblast České republiky bude kvůli poloze víc na severu velikost pixelu přibližně 1x2 km.
MTG Imager s přístroji FCI (obrazové snímání) a LI (detektor blesků), zdroj: eumetsat.int
Animace skenování pomocí přístroje FCI – celý disk, zdroj: eumetsat.int
MTG bude mít na své palubě taky zcela nový přístroj pro sledování blesků, tzv. Lightning Imager (LI). Ten bude schopen detekovat všechny typy blesků (mezioblačné, v rámci jednoho oblaku i oblak-země). Pro tuto funkci bude využívat měření v části viditelného spektra, konkrétně velmi úzkého pásu v oblasti vlnové délky 777,4 nanometrů (což odpovídá absorpční čáře kyslíku). Rozlišení v oblasti pod družicí bude 4,5 kilometru (ve střední Evropě tedy poněkud menší). LI obsahuje 4 identické kamery, z nichž každá se zaměřuje na jinou oblast zájmu příslušné části zemského disku viditelného Meteosatem. Přístoj LI doplní už existující obdobné přístroje na palubách amerických (GOES-R a GOES-S) a čínské geostacionární družice (FY-4). Oproti pozemním detekčním sítím sice nebude možné z těchto družicových dat získat informace o polaritě nebo intenzitě bleskového výboje. Výhodou ale bude pokrytí rozsáhlých oblastí, zejména Afriky, kde pozemních sítí pro sledování blesků je jen velmi málo, což platí i o oceánech.
Rozdělení viditelného disku do oblastí viditelných příslušnými kamerami přístroje LI pro detekci blesků - přístroj dokáže sledovat blesky nad rozlehlou oblastí, což je jeho hlavní výhodou oproti pozemní detekci, zdroj: eumetsat.int
Doslova revoluční pak bude přístroj InfraRed Sounder (umístěný na druhém typu družice, MTG Sounder), tedy infračervený přístroj určený pro vertikální sondáž zemské atmosféry. Jde o vůbec první takový přístroj umístěný na palubě geostacionární družice na světě. Umožní získat informace o trojrozměrném rozložení teploty a vlhkosti vzduchu v atmosféře. Rozlišení v nadiru bude 4krát4 kilometry, a časový interval snímání každých 60 minut, pro oblast Evropy to bude dokonce každých 30 minut. Ačkoliv družicové sondáže obecně nedosahují takové přesnosti jako klasické aerologické sondáže (získané z přístrojů nesených meteorologickými balóny), ale zejména díky svému časovému a prostorovému rozlišení přinesou zahuštění údajů o 3-D struktuře vybraných prvků, které pak bude možné využít v numerických předpovědních modelech. Důsledkem by měla být přesnější předpověď počasí, a to i na vzdálenější, tedy vícedenní, období. Kromě tohoto sondážního přístroje bude na palubě MTG Sounder i nástroj Sentinel-4 umožňující sledovat chemické složení atmosféry.
MTG Sounder s přístrojem IRS pro vertikální sondáž atmosféry - díky tomuto přístroji se očekává zlepšení střednědobých a dlouhodobých předpovědí, zdroj: eumetsat.int
Nová generace družic MTG poskytne data, která najdou uplatnění v celé řadě oblastí nejen v meteorologii a klimatologii, ale i aplikovaných oborech jako je například zemědělství, doprava nebo energetika. Než však začnou z družice proudit data v operativním provozu, potrvá to zhruba 12 měsíců, během kterých je nutné oživit přístroje a provést příslušné testy a ladění. Poté se taky změní označení družice podle pořadového čísla na Meteosat-12 a data znamenající malou revoluci v předpovídání počasí budou k dispozici.
