Фабіан Шмідт, Віталій Дубенський26 вересня 2016 р.
У жовтні супутник Jason-3 офіційно візьме на себе обов'язки свого попередника. Тепер метеорологічні служби та дослідники по всьому світу матимуть можливість визначити рівень моря набагато точніше.
Реклама
Погляд з орбіти: відкриваючи таємниці нашої планети
Використання супутників для спостереження за Землею може допомогти нам зрозуміти нашу планету краще. Вони можуть набагато більше, ніж просто передбачати погоду.
Фото: NASA.gov
Вимірювання рівня моря
Супутник Jason-3 запустили 17 січня 2016 року, він повинен перейняти естафету в Jason-2 у жовтні. Зрештою він стане частиною великої мережі супутників американського космічного агентствa NASA, які стежать за рівнем моря, океанічними та атмосферними течіями.
Фото: NASA.gov
Це рівень моря піднімається, чи тоне континент?
Реєстратори рівня моря на Землі не можуть відповісти на це питання, а супутники можуть. Ось чому агентство NASA запустило топографічну місію щодо вивчення рівня моря (OSTM) з використанням супутників Topex/Poseidon, Jason-1, 2 і 3, щоб вирішити цю проблему. Jason-2 надсилав топографічні радіолокаційні зображення, його наступник Jason-3 має додаткові інструменти на борту - радіометр і лазер.
Фото: NASA.gov
Багато даних для засвоєння
Без супутників, які спостерігають за Землею, ми не розуміли би нашу планету так добре. Sentinel-2 зробив це фото північного берега Адріатики з італійськими Альпами в кінці червня, невдовзі після його запуску. Sentinel-2 є частиною комплексної програми спостереження за Землею європейського космічного агентства ESA.
Фото: Copernicus data/ESA
Маленький супутник з чудовою камерою
Sentinel-2 має на своєму борту спектрометр, що дозволяє знімати фотографії у широкому діапазоні хвиль. Завдяки цьому вчені можуть побачити багато деталей в зображеннях, які не можна побачити неозброєним оком. Зокрема стан рослинності або рівень вологи в ґрунті.
Фото: picture-alliance/dpa/P. Kneffel
Що росте, де і наскільки добре?
Фото Північної Італії: місто Павія в верхньому лівому куті з річкою Тічіно, що впадає в більшу - По. Інфрачервоний спектр камери показує стан сільського господарства: Вчені можуть навіть побачити, що росте на полях.
Фото: Copernicus data/ESA
Партнери зі спостереження
Багато супутників, які ведуть спостереження за Землею, не самотні у своїй місії. Вони роблять роботу краще разом. Це справедливо і для супутників Sentinel-1 та 2, які згодом отримають по супутнику-партнеру. Разом вони можуть знімати будь-яке місце на поверхні планети кожні п'ять днів. Програма ESA зі спостереження за Землею включає в себе шість видів супутників для різних завдань.
Фото: ESA/ATG medialab
Радар для топографії
Одним із завдань для Sentinel-1 є вимірювання топографії землі, так само, як Jason-3 робить це з морем. Для цього в нього є великі радіолокаційні антени. Він може вимірювати пагорби, гори і долини. Дані, які збирає супутник, пізніше можуть бути об'єднані з даними із супутника Sentinel-2 або інших. Це дає фермерам, будівникам та природоохоронним відомствам саме ту інформацію, яку вони потребують.
Фото: ESA/ATG medialab
Нідерланди зовсім не рівнина
Це фото голландського узбережжя чітко показує, що Нідерланди зовсім не є рівниною, як дехто вважає. На зображенні добре видно дюни, будівлі та дамби.
Фото: ESA
Видно все. Не тільки те, що на поверхні
Місія європейського космічного агентства SWARM, - це зовсім інший тип спостереження за Землею. Три супутника обертаються навколо Землі, заглядаючи глибоко в надра планети. Супутники місії записують зміни в магнітному полі Землі з 2013 року.
Фото: Astrium/picture-alliance/dpa
Зміни, яких ви не можете побачити
Вчені цікавляться магнітним полем Землі, так як воно постійно змінюється. Його змінює магма, яка постійно рухається під земною корою. Знати це важливо для морської і повітряної навігації.
Фото: GFZ
Спостерігати за Землею, не забуваючи про Сонце
Магнітне поле Землі захищає нас від сонячних променів, які можуть бути особливо сильним після появи сонячних плям або спалахів. Якщо магнітне поле Землі змінюється, то це змінює і траєкторію польоту фотонів поблизу Землі.
Фото: picture-alliance/dpa
11 фото1 | 11
Кліматологи, метеорологічні служби та береговаохорона потребують інформації щодо рівня моря в різних частинах світу. Але точно визначити цей показник досить складно. Рівень моря перебуває під впливом настількивеликої кількостіфакторів, що їх навіть важко охопити.
Зокрема рівень моря перебуває під впливом небесних тіл - найбільше від Місяця, який відповідає за припливи і відливи. Вітер, вулканічна або сейсмічна активність, рух тектонічних плит, землетруси і навіть більш прості фактори, такі як дощ, сніг або збільшення льодових шапок в полярних районах - все це може впливати на рівень моря.
Щоб все стало навіть ще складнішим вченим доводиться мати справу і з тим фактом, що Земля насправді не кругла. Якщо подивитися на її гравітаційне поле, то можна побачити, що воно більше схоже на картоплю, ніж на ідеальний м'яч. І навіть гравітаційне поле може змінюватися з плином часу, що викликано процесами глибоко всередині Землі.
Еверест не найвища гора?
Крім того, на рівень моря впливає також і обертання Землі навколо своєї осі. В результаті цього відстань від центру Землі до поверхні не всюди однакова. Наприклад, на екваторі, поверхня океану більш ніж на 4700 метрів далі від центру планети, ніж на 30-му градусі північної широти. Це означає, що найвища гора на Землі насправді не гора Еверест, якщо рахувати висоту від центру Землі.
Пік Чимборасо в Еквадорі сягає висоти 6 384 557 метрів над центром Землі, в той час як вершина гори Еверест знаходиться на висоті 6 382 414 метрів. Проте, якщо рахувати висоту від рівня моря - що є традиційним способом вимірювання висоти гір - Еверест, який сягає 8848 метрів, вище за Чимборасо, який лише 6267 метрів заввишки.
Супутники вміють боротися з гравітаційними впливами шляхом калібрування даних за допомогою обчислювальної техніки. Вони фактично мають імунітет до земних факторів, таких як тектонічні рухи або погодні умови, так як вони працюють на досить стабільних орбітах.
Новітній супутник для вимірювання рівня моря Jason-3 - спільний проект американського космічного агентства NASA та французького CNES. Національне управління океанічних і атмосферних досліджень США (NOAA) та Європейська організація метеорологічних супутників (Eumetsat) також беруть участь у проекті.
Повна картина один раз на десять днів
Супутник Jason-3 обертається навколо Землі на відстані 1330 кілометрів і сканує 95 відсотків вільної від льоду поверхні океану кожні десять днів. Точність вимірювань складає до чотирьох сантиметрів, що значно краще ніж у наземних пристроїв.
Для того, щоб гарантувати точність орбіти супутника та правильність зібраних даних, Jason-3 використовує три різні інструменти, які дозволяють визначати власну орбіту до сантиметра: супутникову навігаційну систему GPS, інструмент для радіопозиціонування DORIS та LRA, який може вимірювати висоту супутника.
Раннє виявлення тропічних штормів
Супутник також здатний вимірювати температуру води. Таким чином він може ідентифікувати басейни теплої води, з яких можуть розвинутися тропічні шторми, такі як тайфуни або урагани. А якість відбитих радіосигналів дає метеорологам інформацію про швидкість вітру та висоту хвиль.
На початку жовтня супутник Jason-3 повинен перебрати на себе роль офіційного "джерела інформації щодо глобальних вимірювань рівня моря з космосу". Після цього метеорологічні служби по всьому світу зможуть використовувати ці дані.
Для всіх, хто хоче дізнатися більше про Jason-3, шукайте хештег #askjason3 у соціальній мережі Twitter.