Euroopa satelliidid aitavad ennustada ilma ja kliimamuutusi
Kui sel ja järgmisel nädalal arutlevad, vaidlevad ja riidlevad 192 riigi teadlased, ametnikud, riigitegelased ja ärimehed Kopenhaagenis selle üle, kas ja kuidas on vaja pidurdada kasvuhoonegaaside tööstuslikku õhku paiskamist, hingavad nad välja tubli annuse süsihappegaasi, millest on saanud vaat et elu võimaliku hävingu sünonüüm.
Hoolimata sellest, millistele otsustele – siduvatele või mittesiduvatele – Taani printsi Hamleti Helsingøri lossi lähikonnas jõutakse, ei päri Maa ilmastikku pidevalt jälgivad seadeldised endalt: kas olla või mitte olla? Nad lihtsalt asuvad ühes punktis või ringlevad ümber Maa kindlas taktis, olgu siis elektrit või mitte või atmosfääris süsihappegaasi rohkem või vähem.
Need on meteoroloogilised satelliidid, mille seas tegutsevad ka Euroopa riikide ühisjõul valminud mitut liiki tehiskaaslased. Euroopa meteoroloogiasatelliidiorganisatsiooni EUMETSAT koopereerunud liikmena on ka Eestil ilma ennustamiseks kasutada andmeid, mida Meteosati-nimeliste satelliitide teise põlvkonna tehiskaaslased Meteosat-8 ja Meteosat-9 koguvad ja alla vastuvõtujaama saadavad. Eesti meteoroloogia- ja hüdroloogiainstituudi (EMHI) direktor Jaan Saar ütleb, et neilt satelliitidelt saabunud andmeid võib näha ka EMHI veebilehelt.
Visad ja täpsed seirajad
Tartu-suuruses Darmstadti linnas Saksamaal paikneb hoone, kust juhitakse Euroopa ilma ennustada võimaldavate andmete kogumist satelliitidelt. Seal võetakse ka andmed vastu ja töödeldakse sobivaks. Globaalne meteoroloogiline satelliidisüsteem koosneb kahest geostatsionaarsest ehk ühes orbiidi punktis paigal püsivast satelliidist, mis jälgivad India ookeani ja selleäärseid kontinente, kahest satelliidist, mis jälgivad Euroopat, Aafrikat ja Atlandi ookeani, ning ühest, mis jälgib polaaralasid. Tehiskaaslased mõõdavad väga paljusid atmosfääri, maa- ja merepinna parameetreid. Need on saanud eluliselt tähtsaks osaks arvulise ilmaennustuse mudelitele, mis ennustavad üha täpsemalt ka näiteks Eesti ilma kolme kuni viie päeva peale ette.
„Meie töö põhimõtteks on kalibreerimine, iseloomustamine, pidevus, järjekindlus ja jätkusuutlikkus,” iseloomustas EUMETSAT-i tööd ekspluatatsioonidirektor Mikael Rattenborg 3. detsembril Darmstadtis toimunud meediapäeval. Põhirõhk on sellel, et satelliidid edastaksid andmeid pidevalt ja kindlalt, Eumetsat-9 näiteks iga 15 minuti järel. Andmed peavad olema usaldusväärsed, s.t nii kalibreeritud, et ei näitaks mitte suhtelisi, vaid kindla ja tuntud taustaga võrreldavaid arve.
Satelliidid on valmistatud ja välja töötatud Euroopa kosmoseagentuuri ja NASA koostöös, neid ja nende saadetavaid andmeid opereerib aga EUMETSAT.
Üks asi on ilma ennustamine, teine aga kliimamuutuste avastamine ja jälgimine, mis vajab pikemaid andmete aegridu. Kliimamuutustele saab reageerida kaheti – uurida, kuidas nendega kohastuda ning kuidas muutuste ulatust ohjes hoida. Viimasena mainitud juhul tuleb vähendada kasvuhoonegaaside õhku paiskamist. Kohastumine aga eeldab mitmesugust tegevust – rannikualade kaitset ning infrastruktuuri ja asustuse paiknemise arvestamist jm.
EUMETSAT-il on hiiglaslik arhiiv, mis ulatub 1981. aastasse ning kuhu iga kuu, päev, tund ja minut lisandub hulgaliselt andmeid. Andmeteenistuse ekspluatatsiooni inseneri Peter Miu sõnul saabub andmeid 100 gigabaidi jagu päevas. Need kogutakse, salvestatakse ja dubleeritakse, et säilitada neid igaks juhuks kahes eri paigas. Ühtlasi tuleb aeg-ajalt kontrollida, kas andmed on hästi säilinud, ja täiustada nende turvameetmeid.
Möödunud aasta 8. juunil lennutati üles Jason-2, mis uurib koos esimese Jason-1 satelliidiga ookeanipinna topograafiat. On ju pikka aega arutatud, kas ja kui palju maailmamere pind tõuseb, ning spekuleeritud suuremate või väiksemate tulevikus toimuvate üleujutuste üle. Jasonid ei spekuleeri, vaid mõõdavad täpselt, kui kõrgel on maailmamere ühe või teise osa pind, milline on reaalajas merepinna õhurõhk, temperatuur ja niiskus, vee soolsus, tuulte ja hoovuste suund. Jason-2 jälgib maa- ja merepinda kolme kilomeetri täpsusega ning mõõdab sealt tulevat kiirgust paljudel lainepikkustel. Tiiru ümber Maa teeb satelliit saja minutiga.
Mõõtmiste tulemusel on selgunud, et maailmamere pind kerkib aastas keskmiselt 3,4 millimeetrit. Mõnel pool kerkib see rohkem, nt Vaiksel ookeanil, teisal aga hoopis langeb, nt Alaska ümbruse merel. „Enamik sellest kerkimisest tuleb jää sulamisest,” ütleb merepinna kõrguse mõõtmise juht François Parisot, „soojuspaisumise osa hindame aastas 1,3 millimeetrile.”
Täiustuvad satelliidid
EUMETSAT-i kontrollikeskuse juhataja Mike Williams näitab ruume, mille seinad on täis arvutiekraane. Siin jälgitakse ja juhitakse satelliitide tegutsemist ning salvestatakse ja töödeldakse neilt saabuvaid andmeid. Seinal hakkab ainsa arusaadava pildina silma suur maakera kujutis, mille ümber on meteosatelliitide orbiidid. Neil liiguvad punktikesed, mis näitavad tehiskaaslase hetkeasupaika.
EUMETSAT-i satelliitide süsteem on toiminud pidevalt 30 aastat. Tehiskaaslased väsivad kas või kosmilise kiirguse tõttu ning otsa saab nende asukoha korrigeerimiseks vajalik kütus. Nõnda on algsed 800-kilogrammised pöörlevad seadeldised vahetatud teise põlvkonna pöörlevate kahetonniste satelliitide vastu välja ning edasi tuleb juba Jason-1 ja Jason-2 tandem, mis on kolme stabiliseeritud teljega ning kuni kolm tonni kaaluv ehitis. Massi suurenemine tähendab, et satelliidil on üha enam mõõteseadmeid ning töödelda tuleb aina enam andmeid.
Kui esimestel satelliitidel oli kolm andmeedastuskanalit, siis uusimatel juba 16. ÜRO kliimamuutuste konventsioonis on loetletud 45 olulist kliimamuutujat, neist 35 saab mõõta ainult satelliitide abil.
2. detsembril otsustas EUMETSAT-i nõukogu jätkata programmi, mille eesmärk on lähetada orbiidile Jason-3.
