Hamarosan pályára áll az európai Copernicus földmegfigyelési program Sentinel-3 műholdsorozatának harmadik tagja, a Sentinel-3C. Mit tesznek ezek az űreszközök a klímaváltozás megértéséért?
A Copernicus program különféle műholdjai a Sentinel (jelentése: őrszem) összefoglaló nevet viselik. Közülük a Sentinel-3 sorozat tagjai immár egy évtizede figyelik bolygónk óceánjait, szárazföldjeit, jégtakaróját és légkörét. Adataik mára – több egyéb alkalmazás mellett – a klímakutatás fontos segítőjévé váltak. A jelenleg aktív műholdpáros első tagja, a Sentinel-3A 2016-ban, társa, a Sentinel-3B pedig 2018-ban állt pályára. Hamarosan újabb műhold csatlakozik hozzájuk: a Sentinel-3C indítását szeptember 15-ére tervezik a Francia Guyana-i Kourou űrközpontból, egy Vega-C hordozórakétával, annak VV30 jelű repülése alkalmával. A Sentinel-3C egyébként egy másik európai földmegfigyelő műholddal osztozik a rakétán. Az Európai Űrügynökség (ESA) FLEX (Fluorescence Explorer) küldetése a növények fotoszintézise során kibocsátott rendkívül gyenge fluoreszcens sugárzást fogja mérni, ezzel globális képet adva az élő növényzetről és annak egészségi állapotáról.
A Sentinel-3 holdakhoz visszatérve, azok erőssége műszereik sokoldalúsága. Ezek az űreszközök egyaránt mérik az óceánok és a szárazföld felszíni hőmérsékletét, a tengerszintet, a tengeri jég kiterjedését és vastagságát, a tavak és folyók vízszintjét, az óceánok színét, valamint a növényzet és a földfelszín változásait. Nagy látómezejű műszereik révén kiterjedt területeket képesek egyszerre felmérni, így párban repülve napi rendszerességgel biztosítják a teljes földfelszín lefedettségét.
A sokféle párhuzamos mérés különösen értékessé teszi a Sentinel-3 adatait a klímaváltozás kutatásában. A mérések bekerülnek azokba a hosszú távú adatsorokba is, amelyekre többek között az Éghajlatváltozási Kormányközi Testület (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) értékelő jelentései támaszkodnak.
A klímaváltozás egyik legfontosabb mutatója az óceánok állapota. A Sentinel-3 SLSTR (Sea and Land Surface Temperature Radiometer) műszere nagy pontossággal méri a tengerfelszín hőmérsékletét. Jó kalibrációja miatt mérései referenciaadatokként is szolgálnak, és az óceánok felmelegedése mellett például a tengeri ökoszisztémák változásainak vizsgálatában is felhasználhatók. A műholdak radaros magasságmérője, az SRAL (Synthetic Aperture Radar Altimeter) más jellegű információval szolgál. A tengerfelszín magasságának mérésével hozzájárul a globális tengerszint-emelkedés hosszú távú követéséhez. A műholdas mérések szerint 1999 óta a globális átlagos tengerszint évente kb. 3,5 mm-rel emelkedik, ráadásul az emelkedés üteme gyorsul. Működés közben kiderült, hogy a Sentinel-3 képességei még az eredeti várakozásokat is felülmúlták. Radaros méréseiből például a tengeri jég magasságára és vastagságára is következtetni lehet. A Sentinel-3 adatait az ESA CryoSat és SMOS műholdjainak méréseivel kombinálva hosszú távon követhető a sarkvidéki tengeri jég változása.
A Sentinel-3 nemcsak a lassú, évtizedes változásokat, hanem a szélsőséges eseményeket is figyeli. A felszínhőmérséklet mérései látványosan megmutatják például a hőhullámok kiterjedését és intenzitását. A műholdak a növényzet állapotáról is információt szolgáltatnak, így követhető az aszályok hatása, az erdőborítás változása és a földhasználat átalakulása. Különösen fontos alkalmazási terület az erdőtüzek megfigyelése. Míg a Sentinel-2 nagy térbeli felbontású képeket készít és egyszerre viszonylag keskeny területet lát, addig a Sentinel-3 széles látómezejű optikai és hősugárzásmérő műszerei naponta kiterjedt térségeket vizsgálhatnak át – igaz, hogy gyengébb felbontással. Jól használhatók az aktív tüzek felismerésére és a leégett területek azonosítására.
Kevésbé közismert, hogy a Sentinel-3 a légköri üvegházhatású gázok vizsgálatában is szerepet kapott. Többsávos sugárzásmérői bizonyos körülmények között nagy metánkibocsátások érzékelésére is alkalmasak. Kutatások szerint a műholdak – a helyszíntől és az időjárási körülményektől függően – akár óránként legalább 10 tonna metánt kibocsátó szivárgásokat is észlelhetnek. Ebben a Sentinel-3 jól kiegészíti például a Sentinel-5P és Sentinel-2 méréseit. A műszerek akár 1400 kilométer széles területet is átfogó megfigyelései különösen alkalmassá teszik a rendszert a nagy kiterjedésű légköri jelenségek követésére. Nemcsak ipari eredetű kibocsátások, hanem erdőtüzek füstje, vulkáni hamu és porviharok is vizsgálhatók velük.
A Sentinel-3 egyik váratlanul sikeres alkalmazási területe a szárazföldi vizek vizsgálata lett. Radaros magasságmérőjével folyók és tavak vízszintje is meghatározható, így az adatok az árvizek és aszályok követésében, illetve a globális vízkörforgás kutatásában is hasznosíthatók. A műholdas adatok feldolgozási módszerei ráadásul folyamatosan fejlődnek. Bár a Sentinel-3A és -3B fedélzeti berendezései természetesen évek óta változatlan formában keringenek a Föld körül, új algoritmusokkal egyre több információ nyerhető ki méréseikből. Az adatátviteli eljárásokat is fejlesztik, hogy a megfigyelések eredményei gyorsabban eljussanak a felhasználókhoz.
A hosszú távú éghajlati vizsgálatok egyik alapfeltétele a folyamatos, egymással összehasonlítható, kalibrált mérési adatsor. Ezt a folyamatosságot hivatott biztosítani a sorozat következő tagja, a Sentinel-3C. Az új műhold lényegében a már bevált Sentinel-3A és -3B feladatait viszi tovább, miközben tervezésekor felhasználták az előző két űreszköz üzemeltetésének tapasztalatait is.
Kapcsolódó cikk:
How Sentinel-3 tracks climate change (ESA)
