Ziemia online

7 marca 2017 roku z portu kosmicznego w Gujanie Francuskiej wystartowała rakieta z satelitą noszącym nazwę Sentinel-2 (http://pcformat.pl/u/2915) na pokładzie. Urządzenie jest najnowszym i najdoskonalszym instrumentem do obserwacji zmian zachodzących na powierzchni Ziemi. Na jego pokładzie znajduje się zaawansowana kamera, pracująca w zarówno w paśmie widzialnym, jak i w podczerwieni.

Europejski strażnik

Choć urządzenie obserwacyjne Sentinela-2 ma rozdzielczość 10 m2 na piksel – niewiele w porównaniu np. z satelitami DigitalGlobe, które dostarczają szczegółowych zdjęć miast do serwisu Mapy Google – jego zaletą jest szerokie pole widzenia, 270 km. To w połączeniu z orbitą polarną 786 km nad Ziemią (patrz schemat obok) umożliwia fotografowanie całej Ziemi w odstępach pięciodniowych. Pozwala to śledzić zmiany zachodzące na powierzchni planety będące zarówno skutkiem procesów naturalnych, jak też działalności człowieka.

Co ważne, ta finansowana przez Unię Europejską misja zakłada, że wszystkie dane zebrane przez satelity będą bezpłatnie dostępne w internecie dla każdego zainteresowanego. Naukowcy będą wykorzystywać dane do śledzenia zasobów naturalnych, szaty roślinnej i rozmiaru pokrywy lodowej w Arktyce, co z kolei jest jedną z kluczowych informacji potrzebnych do przewidywania zmian klimatu. Każdy człowiek będzie mógł obejrzeć obrazy m.in. w aplikacjach z mapami cyfrowymi takich jak Mapy Google.

Radarem przez chmury

Sentinel-2 jest częścią dużego projektu Copernicus (www.copernicus.eu), którego autorzy przewidują utworzenie europejskiej floty satelitów obserwacyjnych. Od 2014 roku pracują już dwa satelity Sentinel-1, które są wyposażone w radar (Synthetic Aperture Radar) tworzący obraz 3D powierzchni Ziemi. Zastosowanie radaru daje szereg korzyści, przede wszystkim radar „widzi” w nocy oraz przez chmury, a także ignoruje liście. Poza tym możliwość rejestrowania rzeźby powierzchni Ziemi pozwala nie tylko na tworzenie map uwzględniających wysokość, ale przede wszystkim na obserwację zmian, np. pływów, cofania się lodowców, kurczenia się pokrywy lodowej w Arktyce itp.

Radary obserwacyjne są tak precyzyjne, że można odczytywać z nich informacje o przesunięciach skorupy ziemskiej po trzęsieniach ziemi. Sentinel-1 przeprowadził m.in. obserwację skutków trzęsienia ziemi o sile 7,8 stopnia w skali Richtera, które miało miejsce w Nowej Zelandii w listopadzie 2016 roku. Okazało się, że po kataklizmie w niektórych miejscach powierzchnia Ziemi została wyniesiona o 8–10 m i przesunęła się wzdłuż uskoku aż o 12 m.

Zdjęcia radarowe generują potężne ilości danych, dlatego Sentinele są wyposażone w bardzo szybkie łącza o przepustowości 0,5 Gbit, które non stop przesyłają informacje do zarządzającej systemem Europejskiej Agencji Kosmicznej (www.esa.int).

Badanie smogu

Flota Sentineli będzie rosła w najbliższych latach. Od ubiegłego roku na orbicie jest już pierwszy z pary satelitów Sentinel-3, który został wyposażony w bardzo precyzyjne urządzenia do mierzenia temperatury mórz i oceanów, a także do obserwacji najmniejszych zmian w barwie wody. Urządzenia te pozwalają nie tylko na monitorowanie zmian temperatury oceanu, co ma kluczowe znaczenie w przewidywaniu pogody, w tym takich zjawisk jak El Ninio czy cyklonów tropikalnych, ale także pozwala wykryć zanieczyszczenia wody.

Kolejne satelity, Sentinel-4 oraz Sentinel-5, będą wyposażone w zaawansowane spektrometry i urządzenia obserwacyjne działające w paśmie ultrafioletowym, które posłużą do monitorowania zanieczyszczeń powietrza, czyli smogu, stanu warstwy ozonowej, poziomu dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych. Dzięki konstelacji satelitów obserwacyjnych Sentinel oraz programowi Copernicus w następnej dekadzie człowiek będzie miał lepszą niż kiedykolwiek wcześniej wiedzę o tym, jak działa jego planeta, co powinno przełożyć się na jej lepszą ochronę.