Aktuality SHMU
EUMETSAT vypustí geostacionárnu družicu novej generácie
Aktuálne rozmiestnenie všetkých geostacionárnych meteorologických družíc a plánovaná poloha družice MTG-I1 na mape sveta. Elipsy znázorňujú územia snímané jednotlivými družicami.
Geostacionárne družice sú typické tým, že ich obežná doba je zhodná s dobou rotácie Zeme okolo osi. Nachádzajú sa nad rovníkom vo výške 36-tisíc kilometrov nad povrchom a zo svojej pozície snímajú v krátkych časových intervaloch opakovane stále tú istú časť Zeme. V prípade družíc Meteosat je to najmä Európa, Atlantický oceán, Afrika, západná časť Ázie a Indického oceánu.
V čom spočívajú hlavné rozdiely od prvej po tretiu generáciu?
Tri generácie družíc Meteosat sú primárne určené na snímkovanie Zeme. Vďaka technickému pokroku sa ich snímacie prístroje postupne zdokonaľovali, čo môžeme vidieť v nasledujúcich tabuľkách.
Tabuľka 1 porovnáva veľkosť obrazových bodov v kilometroch, tento parameter voláme rozlíšenie. Z rozlíšenia 5 až 2.5 km sme sa v druhej generácii družíc dostali na rozlíšenie 3 až 1 km. U tretej generácie sa dostávame na rozlíšenie 2, 1 alebo až 0.5 km podľa nastaveného režimu snímania:
Tabuľka 2 porovnáva časový krok snímania. Tu sme sa prepracovali z pôvodných 30 minút u prvej generácie na 15 alebo 5 u druhej, a na 10, 5 alebo 2.5 minúty pri tretej generácii:
Tabuľka 3 porovnáva počet spektrálnych kanálov. Aj tu prišlo k významnému pokroku z pôvodných 3 na 12 kanálov u MSG. Nová družica MTG bude snímať až v 16 spektrálnych kanáloch naraz. V tabuľke sú uvedené vlnové dĺžky žiarenia. Začínajú viditeľným svetlom a pokrývajú celé infračervené spektrum, ktoré je v meteorológii veľmi dôležité. Novinkou sú viditeľné kanály 0.4 a 0.5μm a blízke infračervené 1.3 a 2.2μm:
Všetky tieto parametre úzko súvisia s možnosťami meteorologických aplikácií. Zlepšenie rozlíšenia umožňuje presnejšie sledovať miesta vzniku búrok, skrátenie časového kroku pomáha zachytiť dynamiku vývoja búrok a zvýšenie počtu spektrálnych kanálov umožňuje rozpoznať viac fyzikálnych vlastností rôznych druhov oblakov, veľkosť kvapiek, tiež či ide kvapky alebo ľadové kryštáliky. Z novej družice budeme vedieť určovať hrúbku oblakov, obsah vody v nich, koncentráciu aerosólov a mnohé ďalšie vlastnosti užitočné pre spresňovanie predpovedí počasia.
Nová séria družíc MTG je omnoho komplexnejšia, prístroje konštruktéri rozdelili na dve samostatné družice: MTG-I ako Imager je určená primárne pre snímkovanie, MTG-S, kde S znamená Sounder, bude dopĺňať merania sondážnymi balónmi vypúšťanými na Slovensku iba v Gánovciach pri Poprade. Družica bude poskytovať profily teploty a vlhkosti vzduchu v pravidelnom rastri, čo pomôže významne spresniť výpočty predpovedných numerických modelov.
.png)
Pohľad na dvojicu družíc MTG-I a MTG-S z vesmírnej perspektívy. Zdroj: ESA Multimédiá.
SHMÚ sa dlhodobo pripravuje na príchod novej družice MTG-I1. Najdôležitejšie je zabezpečiť našu prijímaciu stanicu tak, aby sme v čase, keď družica začne posielať údaje, boli pripravení na ich príjem a spracovanie. Pre príjem využívame distribučný systém EUMETCast Satellite s parabolou priemeru 180 cm a pre spracovanie výkonné počítačové servery. V uplynulých dvoch rokoch sme vyvinuli vlastný softvér MTGProc/GEOProc ako pokračovanie už používaného balíka MSGProc. SHMÚ v rámci spolupráce s EUMETSAT-om dlhodobo pomáha viac ako 10 národným meteorologickým službám v juhovýchodnej a východnej Európe pri využívaní údajov z geostacionárnych družíc práve poskytovaním nášho softvérového riešenia.
Na tomto obrázku sú ukážky snímok Zeme zo všetkých geostacionárnych družíc, ktoré v tomto okamihu SHMÚ prijíma a spracúva: v poradí GOES-18, GOES-16, HIMAWARI-9, Meteosat-9, Meteosat-11 a MTG. Iba posledná snímka z MTG je zostavená z testovacích údajov poskytnutých EUMETSAT-om:
Úplný zoznam prístrojov na družiciach MTG:
- FCI (Flexible Combined Imager), snímajúci celý zemský disk každých 10 minút,
- LI (Lightning Imager) meranie elektrickej aktivite búrok pomocou svetelných zábleskov,
- IRS (Infra-Red Sounder) snímajúci oblasť Európy a okolia v hodinovom kroku,
- Sentinel-4 pre pravidelné monitorovanie chemického zloženia atmosféry, navrhnutý a prevádzkovaný v rámci európskeho programu Copernicus.
V krátkosti sa ešte zmieňme o prístroji LI. Je určený na snímanie svetelných zábleskov v oblakoch, ktoré sú spôsobené elektrickými výbojmi, čiže bleskami. Keďže tieto záblesky trvajú veľmi krátku dobu, prístroj bude vyhodnocovať zaznamenané záblesky každú tisícinu sekundy štvoricou ďalekohľadov. Na SHMÚ máme pripravený okrem softvéru pre spracovanie údajov z FCI aj softvér pre prácu s údajmi prístroja LI. IRS a Sentinel-4 údaje budú užitočné v numerickej predpovedi počasia a pri hodnotení znečistenia atmosféry.
Pohľad na družicu MTG-I s dvomi hlavnými prístrojmi – vpravo vpredu kužeľový objektív obrazového skenera FCI, vľavo vedľa neho štvorica vstupných tubusov ďalekohľadov pre snímanie zábleskov svetla v búrkach:
Ukážka spracovania testovacích dát z prístroja LI na SHMÚ. Snímka zobrazuje vzduchové hmoty, búrkovú oblačnosť a bleskovú aktivitu. Žltou farbou sú zobrazené najaktuálnejšie blesky, červenou najstaršie:
Družicu MTG-I1 vynesie do vesmíru nosič Ariane 5 z európskeho kozmodrómu Kourou vo Francúzskej Guyane. Samotný štart, ak nenastanú žiadne komplikácie, sa uskutoční v utorok 13. decembra 2022 o 21.30 SEČ, s dĺžkou štartovacieho okna 1h 50m (v tomto časovom okne ešte stále rozhodujú technické a meteorologické podmienky). Po vynesení družice na geostacionárnu dráhu bude nasledovať 11 mesiacov testovania družicových systémov a prístrojov. Operatívne údaje z MTG-I1 by tak mali byť dostupné na sklonku roku 2023. Po odovzdaní do operatívy družicu MTG-I1 premenujú na Meteosat-12, podľa poradia predošlých družíc. Štarty ďalších družíc MTG-S1 a MTG-I2 sú plánované od konca roku 2024 až do polovice roku 2026. Ďalšími v sérii budú družice MTG-S2, MTG-I3 a MTG-I4. O ich vypustení sa definitívne rozhodne neskôr podľa skúseností získaných z prvých družíc série MTG. Táto generácia družíc by mala slúžiť najmenej do roku 2040.
Užitočné linky:
Štart MTG-I1 bude možné sledovať v priamom prenose:
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/ESA_Web_TV
https://www.spacetv.net/arianespace/
https://www.youtube.com/watch?v=wZJ9-fd38Qc
Multimediálne materiály a ďalšie informácie o družiciach MTG sú dostupné na linkách:
https://www.eumetsat.int/meteosat-third-generation
https://www.eumetsat.int/mtg-resources
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Missions/MTG/
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Missions/MTG/(result_type)/images
https://www.eoportal.org/satellite-missions/meteosat-third-generation