QuikSCAT — satelit na meranie rýchlosti a smeru vetra nad oceánmi
QuikSCAT — satelit NOAA merajúci rýchlosť a smer vetra nad oceánmi; kľúčový pre presné predpovede búrok, hurikánov a bezpečnosť námorného monitoringu.
QuikSCAT (Quick Scatterometer) je satelit na pozorovanie Zeme, ktorý poskytuje NOAA informácie o rýchlosti a smere vetra nad oceánmi. Ide o misiu „rýchlej obnovy“, ktorej cieľom bolo vyplniť medzeru vzniknutú stratou údajov zo satelitu NSCAT (NASA Scatterometer), ktorý sa stratil v júni 1997. QuikSCAT bol vypustený v roku 1999 a nachádza sa na slnečnej synchrónnej nízkej obežnej dráhe. Hlavným prístrojom na palube je scatterometer SeaWinds, ktorý meria návratnosť mikrovlnného signálu od hladiny mora a z toho odvádza rýchlosť a smer vetra v blízkosti hladiny mora.
Ako funguje scatterometer
Scatterometer je aktívny mikrovlnný radar, ktorý vysiela krátke impulzy a meria spätné rozptýlenie signálu od vĺn a drsných štruktúr na hladine oceánu. Zmeny v intenzite spätného rozptylu korelujú s rýchlosťou vetra a orientáciou vetrových štruktúr (vektor vetra). Pri vhodnej konštrukcii a spracovaní dát je možné z tohto signálu zostrojiť mapy vetra s orientáciou aj veľkosťou vetra nad veľkými oblasťami mora.
Využitie dát
- Numerické modelovanie počasia a assimilácia do predpovedných modelov – zlepšuje predpovede vetra a vlnobitia.
- Sledovanie tropických cyklón, hurikánov a búrok – presnejšie určenie intenzity a štruktúry povrchového vetra nad oceánom.
- Bezpečnosť námornej dopravy a plánovanie plavieb – informácie o vetre pomáhajú optimalizovať trasy a znižovať riziko.
- Výskum oceánskej cirkulácie, procesov výmeny energie medzi atmosférou a oceánom a dlhodobých klimatických štúdií.
Prevádzka a riziká
Vzhľadom na zlyhanie družice ADEOS II v roku 2003, ktorá mala nahradiť družicu NSCAT, bol QuikSCAT dlhodobo jediným prístrojom na obežnej dráhe vo vlastníctve USA, ktorý meria prízemný vietor nad oceánmi. Európska vesmírna agentúra má na obežnej dráhe vlastné rozptylové prístroje a od začiatku 21. storočia sa objavili ďalšie zdroje vetrových produktov (napr. prístroje na satelitoch MetOp a ďalších platformách).
QuikSCAT však pracoval na záložnom vysielači a mal aj iné technické problémy, takže satelit mohol kedykoľvek zlyhať, čo predstavovalo riziko pre predpovede počasia a včasné varovania pred možnými nebezpečnými tropickými cyklónami. V priebehu svojej prevádzky prešiel niekoľkými fázami znižovania kapacít, keďže komponenty na orbite majú obmedzenú životnosť a sú vystavené ťažkým podmienkam vesmírneho prostredia.
Kontroverzia v roku 2007
Začiatkom júna 2007 sa Bill Proenza, riaditeľ Národného centra pre hurikány na Floride, dostal pod paľbu kritiky svojich nadriadených z NOAA za to, že nevytvorili záložný plán na nahradenie kapacít, ktoré poskytuje tento satelit. Proenza upozorňoval na vysokú závislosť predpovedných služieb od jedného stroja a požadoval jasnejšie plánovanie náhradných zdrojov a investície do budúcich misí. Vyvolalo to internú diskusiu o priorite družíc na meranie vetra nad morom, riadení zdrojov a komunikácii medzi vedeckými pracovníkmi a administratívou; konflikt mal aj následky v oblasti riadenia centra pre hurikány.
Alternatívy a pokračovanie meraní
Aby sa znížilo riziko vyradenia týchto dôležitých meraní, vyvíjali a nasadzovali sa ďalšie scatterometre a sensori na rôznych satelitoch, vrátane partnerských európskych a medzinárodných programov. Operátori a výskumníci tiež pracovali na kombinovaní dát z viacerých zdrojov (satelitné radary, družicové radiometre, povrchové merania a modely), aby sa minimalizoval vplyv prípadného výpadku jednej platformy.
Údaje z QuikSCAT a podobných misií zostávajú dôležitou súčasťou monitorovania oceánskeho vetra a prispievajú k bezpečnosti námorných aktivít, zlepšovaniu predpovedí počasia a výskumu atmosférických a oceánskych procesov. Napriek technickým ťažkostiam zdôraznila skúsenosť s QuikSCAT dôležitosť redundancie vesmírnych meraní a strategického plánovania náhradných zdrojov.
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to satelit QuikSCAT?
Odpoveď: QuikSCAT (Quick Scatterometer) je satelit na pozorovanie Zeme, ktorý poskytuje NOAA informácie o rýchlosti a smere vetra nad oceánmi.
Otázka: Prečo bola vytvorená misia QuikSCAT?
Odpoveď: Bola vytvorená s cieľom vyplniť medzeru, ktorá vznikla stratou údajov z rozptylometra NASA (NSCAT), ktorý sa stratil v júni 1997.
Otázka: Na akej obežnej dráhe sa nachádza QuikSCAT?
Odpoveď: QuikSCAT je na slnečnej synchrónnej nízkej obežnej dráhe.
Otázka: Prečo je QuikSCAT v súčasnosti dôležitý?
Odpoveď: Vzhľadom na zlyhanie družice ADEOS II v roku 2003, ktorá mala nahradiť družicu NSCAT, je QuickSCAT v súčasnosti jediným prístrojom vo vlastníctve USA na obežnej dráhe, ktorý meria prízemný vietor nad oceánmi.
Otázka: Čo je Envisat?
Odpoveď: Envisat je rozptylový prístroj, ktorý vlastní Európska vesmírna agentúra a ktorý je tiež na obežnej dráhe.
Otázka: Aký je problém s Envisatom v čase písania tohto textu?
Odpoveď: V čase písania tohto textu Envisat fungoval na záložnom vysielači a mal ďalšie problémy a mohol kedykoľvek zlyhať, čo ohrozilo predpovede počasia pre prípadné nebezpečné tropické cyklóny.
Otázka: Prečo sa Bill Proenza, riaditeľ Národného centra pre hurikány na Floride, dostal začiatkom júna 2007 pod paľbu kritiky?
Odpoveď: Kritizoval svojich nadriadených v NOAA za to, že nevytvorili záložný plán na nahradenie možností satelitu Envisat, ktorý mal problémy, ktoré by mohli ovplyvniť predpovede počasia pre nebezpečné tropické cyklóny.
Prehľadať