EarthCARE, najbolj kompleksna od vseh evropskih odprav programa Earth Explorers za opazovanje Zemlje, bo kvantificirala in zmanjšala negotovosti glede vloge, ki jo imajo oblaki in aerosoli pri segrevanju in ohlajanju Zemljine atmosfere. Satelit so izstrelili s Spacexovo raketo falcon 9 z izstrelišča Vandenberg v Kaliforniji.

»Odprava je zelo pomembna v teh časih, ko se soočamo s podnebnimi izzivi. Lani je bilo najtoplejše leto, odkar zbiramo meritve. Sateliti za opazovanje Zemlje so nujni pri spremljanju točk preloma in pri sprejemanju ukrepov. Ti podatki so vse bolj uporabni in pomembni pri razumevanje našega planeta,« je poudarila Simonetta Cheli, direktorica programov za opazovanje Zemlje pri Evropski vesoljski agenciji (Esa).

EarthCARE (raziskovalec oblakov, aerosolov in sevanja) bo izboljšal razumevanje, kako oblaki vplivajo na podnebni sistem, saj delujejo kot ključni regulator temperature Zemlje, jo segrevajo ali ohlajajo, in zagotovil ključne vpoglede za podnebne raziskave in okoljsko znanost. Ker globalne podnebne spremembe čedalje bolj vplivajo na naš planet, bodo napredni instrumenti in tehnologija zagotovili ključne podatke za izboljšanje natančnosti podnebnih modelov in podporo numeričnemu napovedovanju vremena, so poudarili pri Esi.

Kompleksen vpliv saharskega peska

Vpliv aerosolov na podnebje raziskuje tudi prof. dr. Griša Močnik z Univerze v Novi Gorici. Njegova skupina je del nove evropske odprave. »Konzorcij raziskovalcev je podoben kot pri satelitu Aeolus (ki je bil namenjen preučevanju vetrov, odprava se je sklenila aprila lani). Naša skupina bo opravila meritve nad Sredozemljem s satelitom in z letalom Matevža Lenarčiča, polnim inštrumentov. Merili bomo v Grčiji, na Peloponezu, in sicer mešanico različnih aerosolov, ki jih preučujemo. To so antropogeni izpusti, tako nad kopnim kot morjem, kjer so vir teh izpustov ladje, saharski pesek, ki je pomemben dejavnik pri vplivu delcev na podnebje v Sredozemlju, in morski aerosoli – to so organski delci in sol. V tej mešanici v določenih obdobjih prevladuje ena komponenta ali druga, pogosta pa so tudi obdobja, ko je vse zmešano in to močno zaplete celotno sliko in razlago,« je pojasnil prof. Močnik.

Evropski satelit EarthCARE so izstrelili s Spacexovo raketo falcon 9 iz Kalifornije. FOTO: Patrick T. Fallon/AFP  

Merili bomo optične značilnosti aerosolov in njihov vpliv na podnebje, je nadaljeval. »Z našimi meritvami z letalom lahko izmerimo, koliko svetlobe absorbirajo in sipajo aerosoli in tako segrevajo ozračje. Te meritve z letali bomo preverjali oziroma dopolnjevali z meritvami različnih instrumentov na satelitu in različnimi modelskimi napovedmi. Z analizo podatkov z Zelenortskih otokov in prejšnjih letalskih kampanj nad Sredozemljem smo ugotovili, da je učinek saharskega prahu veliko bolj zapleten, kot se to upošteva v modelih. Saharski pesek tudi segreva atmosfero. To je zelo zanimivo področje, ker je pač realnost bolj kompleksna kot modeli, s katero jo opisujemo, in zato podcenjujemo, koliko hitro se atmosfera segreva zaradi aerosolov. To je še veliko vprašanje.«

Satelit so izstrelili danes ponoči. FOTO: Esa  

Prof. dr. Griša Močnik je pojasnil, da se na aerosole tipično gleda kot na delce, ki svetlobo sipajo nazaj v vesolje in hladijo ozračje. V resnici aerosoli, ki absorbirajo svetlobo, atmosfero segrevajo, tla pa hladijo. »Tak vpliv ima, denimo, črni ogljik. Pa tudi saharski pesek, sploh ko se ob potovanju po ozračju nanj lepijo še drugi delci, na zrnih se nabira vlaga, organske snovi, črni ogljik. Kako modeli podcenjujejo to segrevanje, je treba kvantificirati, da bomo modele in njihovo napovedno moč izboljšali. Na eni strani imamo modele, na drugi meritve. Meritve so lahko s satelita navzdol proti tlom, na drugi strani z različnimi instrumenti navzgor, mi pa z našimi letalskimi odpravami prispevamo še meritve vmes – neposredno v delu ozračja. Te meritve so edinstvene, jih je pa seveda premalo,« je povedal.

Sodelovanje z Jaxo

Satelit EarthCARE je Esa razvila v sodelovanju z japonsko vesoljsko agencijo Jaxa, sestavili so ga v konzorciju 75 podjetij pod vodstvom Airbusa. Opremljen je s štirimi najsodobnejšimi instrumenti. Kot so pojasnili pri Esi, bo satelit prvič izmeril vertikalne profile delcev oblakov in aerosolov ter njihovo hitrost padanja, kar bo omogočilo nov vpogled v interakcije med oblaki, aerosoli in padavinami. Izmeril bo tudi porazdelitev vodnih kapljic in ledenih kristalov ter način, kako se prenašajo z oblaki. Ti podatki bodo izboljšali natančnost modelov razvoja oblakov, sestave in interakcije z aerosoli.

Odprava ima vzdevek Beli zmaj. FOTO: Esa

Atmosferski lidar (ATLID) satelita bo zagotavljal informacije z vrhov oblakov in navpičnih profilov tankih oblakov in aerosolov. Ti podatki bodo podali natančen položaj in obliko oblakov, vključno z njihovo nadmorsko višino, debelino in vrsto aerosolov, ki jih vsebujejo. Lidar, ki ga je znova razvil Airbus, je naslednik lidarja, s katerim je bil opremljen satelit Aeolus. Drugi aktivni instrument, radar za profiliranje oblakov (CPR), ki ga je zagotovila Jaxa, pa uporablja radijske valove namesto laserskih žarkov in deluje na veliko daljših valovnih dolžinah. Radar bo pridobival informacije o navpični strukturi, gibanju in notranji dinamiki oblakov.

Multispektralna naprava za slikanje (MSI), gre za kameri podoben instrument, bo zajemala slike visoke ločljivosti v več valovnih dolžinah. Te fotografije vodoravnih struktur oblakov in atmosferskih delcev bodo dodale kontekst k meritvam profila aktivnih instrumentov. Znanstveniki bodo tako lahko razlikovali med različnimi vrstami oblakov, aerosolov in zemeljskega površja. Širokopasovni radiometer (BBR) pa bo neposredno meril odbito sončno sevanje in odhajajoče infrardeče sevanje.

Satelit EarthCARE bo krožil okoli Zemlje na nadmorski višini okoli 400 kilometrov, letel bo v polarni orbiti in prečkal ekvator zgodaj popoldne, da bi optimiziral dnevne svetlobne razmere.