Az ESA saját földmegfigyelő küldetéseit szolgáló műholdak az Earth Explorers sorozatban készülnek, a műholdak feladata pedig az ESA „élő bolygó” (Living Planet) programjába illeszkedik.
Az élő bolygó program célkitűzései között a légkör, a vízburok (hidroszféra), a bioszféra, a jégvilág (krioszféra) és bolygónk belső szerkezetének vizsgálata egyaránt szerepel. Az Earth Explorer sorozatba tartoztak/tartoznak a GOCE (2009), a SMOS (2009), a Cryosat (2010) és a Swarm (2013) műholdak, ezekkel cikkeinkben többször is foglalkoztunk. Hamarosan elkészül két, már jóváhagyott küldetés, az ADM-Aeolus és az Earthcare (vagy más néven EarthCARE). 2013-ban hagyták jóvá a Biomass műhold elkészítését, ez lesz az Earth Explorer sorozat hetedik tagja. A folytatásért egyelőre két program van versenyben (FLEX és CarbonSat). Az ESA műholdas földmegfigyelő küldetéseihez szorosan kapcsolódnak azok a különféle földi és légi mérési kampányok, amelyek fő célja a jövőben az űrbe kerülő műszerek kipróbálása, a műholdas mérések előkészítése, az adatok kalibrálása, ezekről az ESA honlapján olvashatnak részleteket.
Az ADM-Aeolus indítását 2015-re tervezik. A küldetés nevének első része az Atmospheric Dynamics Mission (légkördinamikai küldetés) rövidítése, emellett a műholdat Aioloszról, a szelek görög istenéről nevezték el. Arra a kérdésre keresi majd a választ, milyen mértékben járul hozzá a szélviszonyok pontos feltérképezése az időjárás pontosabb előrejelzéséhez. Az így megszerzett légkördinamikai információk segítenek az éghajlati modelleket is pontosabbá tenni. A műhold egyetlen műszert visz magával, az Aladin (Atmospheric Laser Doppler Instrument) nevű lidar, azaz lézer-doppler berendezést. Az eszköz a 355 nm-es ibolyántúli tartományban rövid fényimpulzusokat bocsát ki a Föld felé, amelyek a légkörben lebegő aeroszol részecskékről visszaverődnek. A terjedési időből a visszaverő réteg magassága, a jelek Doppler-eltolódásából pedig a mozgás sebessége számítható ki.
Az ADM-Aeolus műhold a légkör dinamikájának vizsgálatára készül. (Kép: ESA / AOES Medialab)
A Japán Űrügynökséggel (JAXA) közösen készítendő EarthCARE (Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer) a felhőzetet, az aeroszolokat és a sugárzási viszonyokat vizsgálja, startja 2016-ban várható. A műhold poláris napszinkron pályán kering majd. Négy műszerrel vizsgálja a Földet. Aktív műszere a nagy felbontású lidar és a radar lesz, a két passzív műszer pedig a multispektrális képalkotó kamera és a szélessávú radiométer.
Az ESA és a JAXA közös földmegfigyelő műholdja, az EarthCARE 2016-ban állhat napszinkron pályára. Radarantennája 2,5 méter átmérőjű. (Kép: ESA)
Biomass a jövő évtized küldetése lesz, indítását jelenleg 2020-ra tervezik. Fő feladata az erdőkben található biomassza felmérése, és ezen keresztül az erdők össztömegének becslése, illetve az ebben bekövetkező változások követése. Ehhez a műhold apertúraszintézises, polarimetrikus radart fog használni, amely 435 MHz frekvencián, 6 MHz sávszélességgel dolgozik majd. Az észlelés frekvenciáját úgy választották meg, hogy a berendezés a hideg éghajlati övek fölött repülve információt szolgáltathasson a jégtakarók vastagságáról és belső szerkezetéről. Emellett a választott frekvencia arra is alkalmas, hogy a sivatagos vidékeken feltérképezze a felszín alatti rétegek geológiáját, valamint másutt a talaj nedvességtartalmát, a permafroszt réteget, és mérje a tengervíz sótartalmát.
A küldetés kiválasztása során a Biomass-szal szemben elvérzett a két versenytársa, a CoReH2O és a PREMIER, azonban nem lenne meglepő, ha a későbbi pályáztatások során módosított, továbbfejlesztett, javított formában újra felbukkannának. A CoReH2O (Cold Regions H2O) feladata a Föld hideg vidékein a hó és a jég vizsgálata lett volna nagy frekvenciájú, apertúraszintézises radarral, a víz körforgásának pontosabb megértése érdekében. A PREMIER küldetés a légkör kémiai vizsgálatát végezte volna, a légkörkémiai és az éghajlati folyamatok tisztázása érdekében. Ehhez az infravörös és a milliméteres hullámhosszakon végezte volna a méréseit.
Mint említettük, az Earth Explorer sorozat nyolcadik tagja a FLEX és CarbonSat küldetések közül kerül majd ki. Ezekre most készülnek a részletes megvalósíthatósági tanulmányok, amelyek alapján valamikor a jövőben megszületik a végleges döntés. Mindkét küldetés a Föld mint rendszer működésének vizsgálatát tűzte ki céljául, ezen belül arról is szeretnének többet megtudni, miként befolyásolja a Föld természetes folyamatait az emberi tevékenység, különös tekintettel a szén körforgására.
A FLEX (Fluorescence Explorer) küldetés keretében globális térképet készítenének a növényzet fluoreszcenciájáról, ami a fotoszintézis indikátora. Ennek alapján pontosabban meg lehetne becsülni, mennyi szenet tárolnak a növények és ez milyen szerepet játszik a szén és a víz körforgásában.
A CarbonSat az emberi tevékenység következtében a légkörbe kerülő két legfontosabb gáz, a szén-dioxid és a metán eloszlását mérné. A gyűjtött adatoknak köszönhetően pontosabban lehetne azonosítani ezeknek a gázoknak a forrását, valamint azt, hol és hogyan nyelődnek el a légkörből, és mindez milyen kapcsolatban áll az éghajlatváltozással.
Végül, de nem utolsósorban meg kell említeni, hogy az ESA fontos szerepet vállal az európai műhold-meteorológiai szervezet, az EUMETSAT műholdjainak elkészítésében. Ezekbe a munkákba az egykori ígéretek szerint – Magyarország teljes jogú tagként történő belépése (2008) nyomán – a magyar űripar is bekapcsolódhatott volna, ebből azonban semmi sem realizálódott. Talán a küszöbön álló ESA-tagságunk ezen a területen is változást hoz.
A geoszinkron pályán keringő második generációs Meteosat műholdak (MSG, Meteosat Second Generation) közül három már üzemszerűen működik, a negyedik indítása idén várható. Az alacsony, poláris pályán keringő MetOp sorozatból kettő kering a Föld körül, a harmadik (MetOp–C) indítását 2016-ra tervezik. A fejlesztők mindkét sorozat esetében már a folytatáson dolgoznak. Az ESA és az EUMETSAT főigazgatói 2012-ben írták alá azt a megállapodást, amelynek értelmében a két szervezet közösen fejleszti a Meteosat holdak harmadik generációját (MTG, Meteosat Third Generation). Ennek értelmében az ESA fejleszti ki az MTG holdak prototípusát, amely egyébként a Sentinel–4 műhold alapjául is szolgál majd. Az EUMETSAT fejleszti ki a földi infrastruktúrát és a felhasználóknak nyújtandó szolgáltatásokat. A fejlesztésben a részvétel lehetősége az ESA tagállamai számára önkéntes programként áll nyitva.
A MetOp műholdak közül már kettő kering alacsony poláris pályán a Föld körül. (Kép: ESA / P. Carril)
Az alacsony pályáról a 2020 utáni évtizedekben a meteorológiai szolgáltatás biztosítása érdekében az ESA már tervezi a MetOp műholdak második generációját (MetOp-SG, Second Generation). Összesen hat műhold készül, amelyek páronként egymást kiegészítő meteorológiai méréseket fognak végezni. Az A sorozat tagjait légköri szondázó eszközökkel, valamint optikai és infravörös képalkotó kamerákkal szerelik fel, míg a B sorozat tagjaira mikrohullámú szenzorok kerülnek. Az A sorozat tagjaira az Európai Bizottság megbízásából a Sentinel–5 műholdak műszerei is felkerülnek. Az első pár műholdjainak indítását 2021-re (A műhold), illetve 2022-re tervezik (B műhold).
Az ESA-ba való belépésünk nyomán a magyar ipar számára elsősorban a távlati, újonnan induló fejlesztésekbe történő bekapcsolódás lehet fontos. Mindennek természetesen fontos előfeltétele, hogy Magyarország anyagilag is részt vállaljon bizonyos önkéntes programokban a földmegfigyelés területén. Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
Az ESA földmegfigyelési tervei (1. rész)
Végre elindult a GOCE
Kettős európai start
Pályán a CryoSat-2
Elindult a Swarm
Biomass: európai földmegfigyelő hold 2020-ra
A jövő európai meteorológiai holdjai
ESA földmegfigyelési program
Az ESA földmegfigyelési tervei
Az ESA kiegészítő, földi mérési kampányai
ESA Living Planet Programme
Sikerrel végződött az európai automata kísérleti siklójármű első, szuborbitális repülése.
