Запуск спутника для измерения Мирового океана: где и когда

Запуск спутника для измерения Мирового океана: где и когда

  • by Ноябрь 23, 2020

Sentinel-6 «Майкл Фрейлих» должен стать основным средством измерения формы Мирового океана.

 

Sentinel-6 «Майкл Фрейлих» должен стать основным средством измерения формы Мирового океана.


Его данные будут отслеживать не только повышение уровня моря, но и показывать, как огромные водные массы перемещаются по земному шару.


Этот сложный 1,3-тонный спутник, напоминающий собачью будку, был поднят в воздух с базы Ванденберг на ракете SpaceX Falcon-9.

 

Sentinel – это совместная разработка Европы и США, которая продолжит измерения, которые были выполнены с помощью серии космических аппаратов под названием Jason-Topex / Poseidon, начиная с 1992 года.


Эти предыдущие миссии недвусмысленно показали, что уровень моря во всем мире повышается со скоростью более 3 мм в год в течение 28-летнего периода. И их самые последние данные даже предполагают, что происходит ускорение, с зарегистрированными уровнями роста более 4 мм в год.


Около одной трети измеренного глобального повышения уровня моря на Земле связано с расширением нагревающейся воды, ключевым фактором которого является изменение климата. Остальное в основном связано с таянием льда.


Sentinel-6, как и все предыдущие спутники, будет использовать радиолокационный высотомер для оценки высоты океанов.


Этот инструмент посылает микроволновый импульс на поверхность, а затем подсчитывает время, необходимое для получения обратного сигнала, преобразуя его в высоту.


Sentinel-6, однако, будет летать с значительно улучшенными возможностями, что позволит ему более четко видеть, что делают моря прямо напротив береговых линий, а также как ведут себя внутренние водные объекты - реки и озера.

 

Почему высота океана так важна?


Высота над уровнем моря - ключевой параметр для океанографов. Подобно тому, как давление приземного воздуха показывает, что делает атмосфера наверху, высота океана может выдавать детали о поведении воды внизу.


Данные дают представление о температуре и солености. В сочетании с информацией о гравитации он также будет указывать текущее направление и скорость.


Океаны хранят огромное количество тепла от Солнца, и как они перемещают эту энергию по земному шару и взаимодействуют с атмосферой – вот что движет нашей климатической системой.


Но важно иметь как можно более длительный отчет об изменениях.


«Чем длиннее этот временной ряд, тем лучше мы сможем отделить естественные климатические сигналы от вынужденных сигналов человека», – объяснил ученый миссии Европейского космического агентства Крейг Донлон. – Это означает, что мы можем запускать климатические модели в обратном порядке, а затем, через процесс проверки, быть уверенными в том, что, когда мы запускаем их вперед, у нас есть некоторые навыки прогнозирования».

 

Почему цифра 3 мм вводит в заблуждение?


Уровень Мирового океана не везде поднимается с одинаковой скоростью. В некоторых частях света высота над уровнем моря превышает 1 см в год.


Это связано с множеством факторов, включая изменения в циркуляции океана, изменения содержания тепла и неравномерное рассеивание талой воды из ледяных щитов.


Это малоизвестный факт, что выбросы из могучих ледников, таких как ледник Туэйтс в Антарктиде, оказывает наибольшее влияние на высоту океана на больших расстояниях.


«Повышение уровня моря не является равномерным. Это действительно важно осознавать», – сказала BBC News Кристин Гомменгингер из Национального океанографического центра Великобритании (NOC) в Саутгемптоне. – Сейчас мы ориентируемся на региональные бюджеты уровня моря. Глобальное повышение уровня моря – это хорошо, мы об этом знаем. Но нам нужна местная картина и альтиметрия может дать нам это».

 

Кто использует данные о высоте поверхности моря?


Очевидно, океанографы и климатологи. Но и для синоптиков данные имеют огромное значение.


В обратном сигнале содержится информация о состоянии океана - о том, насколько он груб, что также говорит о силе ветра.


Океан и его связь с атмосферой, пожалуй, лучше всего иллюстрируют ураганы. Эти штормы получают свою энергию от теплой тропической воды, которую высотомер может определить по вздутию морской поверхности.


И именно такие спутники, как Sentinel-6, предупреждают о явлении Эль-Ниньо, когда теплые воды в западной части Тихого океана смещаются на восток. Это вызывает глобальные возмущения в погодных системах, перераспределяя осадки и повышая температуры.


«Другие пользователи включают корабельные маршрутизаторы – они не хотят, чтобы их суда переживали шторм, они хотят избежать больших волн», – сказал Ремко Шарру из межправительственного агентства погоды Eumetsat. – С помощью высотомера Sentinel-6 мы также сможем увидеть водовороты в океане, а если вы путешествуете на корабле, эта информация подскажет вам, как идти по течению, а не против него».


Само собой разумеется, что планирование береговой защиты и защиты от наводнений зависит от данных о высоте. Ни одна новая атомная электростанция не может быть построена без понимания того, где приливы и штормовые нагоны могут достигнуть десятилетий в будущем.

 

Что в особом названии?


Прозвище «Страж» – это название, данное всем спутникам в программе Европейского Союза по наблюдению за Землей Коперник, частью которой является эта миссия.


Его номер указывает на то, что это шестой в серии различных типов датчиков, планируемых для сети.


Имя Майкла Фрейлиха связано с памятью бывшего директора отдела наук о Земле космического агентства NASA, который умер в начале этого года. Он был океанологом по образованию и сыграл важную роль в формировании международного партнерства, стоящего за миссией.


«Майк Фрейлих продемонстрировал стремление к совершенству, щедрость духа и непревзойденную способность вызывать доверие, благодаря которому так много людей во всем мире захотели работать с NASA для достижения больших целей на благо планеты и ее людей», - прокомментировал Томас Зурбухен, возглавляющий научное управление NASA.

 

Какой угол зрения Великобритании в этой миссии?

 

На Sentinel-6 британские инженеры построили двигательный модуль. Он оснащен восемью двигателями мощностью 5 ньютон, которые помогут поддерживать 1,3-тонный спутник на очень точной орбите, необходимой для проведения измерений.

 

Модуль представляет собой своего рода устройство Plug and Play, которое можно легко встроить в другой космический корабль.

 

«Поскольку у нас есть постоянно обновляемое оборудование, это означает, что мы можем осуществлять оптовые закупки, что снижает затраты», - сказала Наташа Пушкина из Airbus UK. – А поскольку у нас есть строительные блоки многократного использования, это означает, что проекты и процессы могут быть разработаны заранее, что экономит время».

 

Дальнейшие модули войдут в преемник Sentinel-6 Michael Freilich и в европейские полярно-орбитальные метеорологические спутники следующего поколения.

 

Но помимо промышленного вклада, британские ученые и агентства будут интенсивными пользователями данных – в NOC, чтобы понять более широкое поведение океанов, и в британском метеорологическом бюро, которое будет вводить свои данные в числовые модели, что будут созданы на следующий день, среднесрочные и долгосрочные прогнозы погоды.