Europa wysłała nowe oko na orbitę. Pierwsze zdjęcia pokazują, co potrafi

Europa ma nowego obserwatora Ziemi, który już po dwóch tygodniach na orbicie pokazał, co potrafi. Satelita Sentinel-3C przesłał pierwsze zdjęcia Włoch, Arktyki i Karaibów, a także wykonał pomiary wysokości powierzchni morza oraz grenlandzkiego lądolodu. To dopiero początek misji, która ma przez kolejne lata dostarczać informacji o zmianach zachodzących na naszej planecie.

Najważniejsze jest jednak to, czego po prostu w żaden sposób nie zobaczymy na zwykłych fotografiach. Nowy satelita potrafi mierzyć temperaturę powierzchni, analizować stan roślinności i dostarczać danych o poziomie mórz. Dzięki temu będzie pomagał w monitorowaniu susz, pożarów, zakwitów glonów i topnienia lodowców, również na obszarach mających bezpośredni wpływ na europejski klimat.

Sentinel-3C został wyniesiony w kosmos dokładnie 15 września na pokładzie europejskiej rakiety Vega-C, która wystartowała z kosmodromu w Gujanie Francuskiej. Trafił na orbitę okołoziemską na wysokości około 815 km. Już pod koniec września rozpoczął wykonywanie pierwszych obserwacji, których wyniki Europejska Agencja Kosmiczna zaprezentowała 8 października.

Jednym z pierwszych obrazów jest fotografia Włoch wykonana 30 września. Obejmuje ogromny obszar od południowych Niemiec, przez Alpy i Nizinę Padańską, aż po Sycylię i południową część Morza Śródziemnego. Wyraźnie widać ośnieżone górskie szczyty, zielone i brązowe obszary rolnicze oraz granice pomiędzy lądem a morzem.

Szczególnie interesujące są zmiany zabarwienia wody wzdłuż wybrzeża Adriatyku. Jaśniejsze odcienie błękitu mogą być związane z osadami niesionymi przez rzeki i przemieszczanymi później przez prądy morskie. Takie różnice pokazują, że obraz satelitarny może dostarczać informacji nie tylko o wyglądzie powierzchni, ale również o zachodzących w niej procesach.

Kolejne zdjęcie, również wykonane 30 września, przedstawia fragment kanadyjskiego Archipelagu Arktycznego, położonego na zachód od Grenlandii. Na fotografii widoczne są wyspy pokryte śniegiem i lodem, skaliste wybrzeża oraz fragmenty kry unoszącej się na ciemnej powierzchni wody.

Trzeci obraz pochodzi z 29 września i pokazuje Karaiby. Na południu kadru znajduje się Kuba, natomiast na północy Bahamy. Płytkie wody przy wyspach mają intensywnie turkusowy kolor, wyraźnie odcinający się od ciemniejszego oceanu. Różnice te pomagają rozpoznawać charakterystyczne właściwości obszarów przybrzeżnych.

Za wykonanie pierwszych fotografii odpowiada instrument OLCI, czyli urządzenie do obserwowania barwy oceanów i lądów. Nie jest to jednak zwykły aparat fotograficzny, bowiem rejestruje światło w 21 zakresach widma, dzięki czemu może dostarczać informacji o właściwościach powierzchni, których człowiek nie dostrzegłby na kolorowym zdjęciu.

Pozwala to m.in. analizować stan roślinności, rozpoznawać zmiany zachodzące w wodach morskich oraz monitorować obecność chlorofilu, czyli barwnika uczestniczącego w fotosyntezie. Jego ilość i rozmieszczenie mogą wskazywać na aktywność organizmów fotosyntetyzujących, w tym fitoplanktonu.

Instrument wykonuje pomiary z rozdzielczością przestrzenną około 300 m, obejmując tym samym podczas jednego przelotu pas powierzchni Ziemi szeroki aż na 1270 km. Nie jest więc przeznaczony do fotografowania pojedynczych budynków czy samochodów. Jego zadaniem jest obserwowanie rozległych obszarów i zmian zachodzących w skali regionalnej oraz globalnej.

Takie możliwości są szczególnie istotne dla Polski. Na Spider’s Web opisywaliśmy już ogromne zakwity widoczne na zdjęciach Bałtyku, wykonanych przez europejskie satelity obserwacyjne. Analiza koloru wody pomaga monitorować rozwój fitoplanktonu, choć samo zobrazowanie nie zawsze wystarcza do jednoznacznego ustalenia, czy mamy do czynienia z niebezpiecznym zakwitem sinic.

Sentinel-3C będzie oczywiście kontynuować podobne obserwacje, dostarczając nam tym samym kolejnych danych o stanie mórz, jezior i ekosystemów lądowych. Jest to paradoksalnie bardzo ważne, ponieważ zmiany środowiskowe nie zawsze są widoczne podczas pojedynczej obserwacji. Dopiero porównanie pomiarów z wielu miesięcy i lat pozwala rozpoznać długotrwałe tendencje.

Pierwsze fotografie robią oczywiście ogromne wrażenie, ale dla naukowców równie istotne są wyniki uzyskane przez radarowy wysokościomierz SRAL. Urządzenie wysyła w kierunku powierzchni Ziemi impulsy radarowe, a następnie mierzy czas potrzebny na powrót odbitego sygnału. Znając położenie satelity, można na tej podstawie wyznaczyć wysokość obserwowanej powierzchni.

Metoda pozwala badać m.in. poziom mórz, wysokość pokryw lodowych oraz zmiany zachodzące w rzekach i jeziorach. W przeciwieństwie do instrumentu optycznego wysokościomierz nie tworzy klasycznych fotografii, lecz dostarcza precyzyjnych danych pomiarowych.

ESA zaprezentowała już pierwszą mapę pomiarów wykonanych nad Oceanem Atlantyckim i Morzem Śródziemnym. Wyniki zestawiono z danymi systemu Copernicus Marine Service, co pozwoliło ocenić działanie aparatury. Wstępne porównania wskazują, że wysokościomierz pracuje prawidłowo.

Jeszcze ciekawszy materiał dotyczy Grenlandii. Między 30 września a 4 października Sentinel-3C wykonywał pomiary wysokości tamtejszego lądolodu. Uzyskane dane porównano z modelem wysokości terenu, a przebieg poszczególnych pomiarów potwierdził zgodność z wartościami odniesienia.

Przeczytaj także:

Nie oznacza to oczywiście jeszcze, że nowy satelita odkrył jakieś nieznane nam wcześniej zmiany grenlandzkiego lodu. Są to przede wszystkim wyniki sprawdzające poprawność działania instrumentu. Po zakończeniu testów podobne pomiary mają jednak pomagać w śledzeniu zmian grubości i wysokości lodu przez kolejne lata, co będzie mieć oczywiście kolosalne znaczenie dla poprawnej oceny wzrostu poziomu mórz.

Utrata lodu pokrywającego lądy Grenlandii i Antarktydy zwiększa ilość wody w oceanach. Regularne pomiary satelitarne pozwalają przede wszystkim ustalić, jak szybko przebiega ten proces i które obszary zmieniają się najbardziej.

*Źródło grafiki wprowadzającej: ESA, YT