Nowy europejski satelita Sentinel-3C już przesyła pierwsze dane z orbity

Unia Europejska wzbogaciła się o kolejne narzędzie do obserwacji naszej planety. Satelita Sentinel-3C, który krąży wokół Ziemi dopiero od dwóch tygodni, zdążył już przesłać pierwsze materiały ze swojej pracy - zdjęcia Włoch, Arktyki i Karaibów oraz dane dotyczące wysokości powierzchni morza i grenlandzkiego lądolodu. To zaledwie wstęp do misji, która przez najbliższe lata ma dostarczać informacji o przeobrażeniach zachodzących na Ziemi.

Znacznie ważniejsze od samych fotografii są jednak parametry niewidoczne gołym okiem. Urządzenia na pokładzie satelity potrafią mierzyć temperaturę powierzchni, oceniać kondycję roślinności oraz śledzić poziom mórz. Dzięki temu misja pomoże w wykrywaniu susz, pożarów, zakwitów glonów czy topnienia lodowców - także w rejonach bezpośrednio wpływających na klimat Europy.

Pierwsze zdjęcia z orbity. Widać Alpy, Karaiby i Arktykę

Start satelity odbył się 15 września - Sentinel-3C poleciał w kosmos rakietą Vega-C wystrzeloną z kosmodromu w Gujanie Francuskiej. Obiekt znalazł się na orbicie na wysokości ok. 815 km nad Ziemią. Już pod koniec września zaczął zbierać pierwsze dane obserwacyjne, a ich wyniki Europejska Agencja Kosmiczna ujawniła 8 października.

Wśród pierwszych materiałów znalazła się fotografia Włoch zrobiona 30 września, obejmująca ogromny teren - od południowych Niemiec, przez Alpy i Nizinę Padańską, aż po Sycylię i południowe krańce Morza Śródziemnego. Na obrazie dobrze widać ośnieżone szczyty gór, pola o zielonych i brązowych barwach oraz linię brzegową oddzielającą ląd od morza.

Uwagę przyciąga zwłaszcza zróżnicowanie koloru wody wzdłuż wybrzeża Adriatyku. Jaśniejsze odcienie błękitu mogą wynikać z obecności osadów rzecznych przenoszonych później przez prądy morskie. To pokazuje, że satelitarne obrazy niosą informacje nie tylko o wyglądzie powierzchni, lecz również o procesach zachodzących pod jej powierzchnią.

Drugie zdjęcie, wykonane tego samego dnia, ukazuje fragment kanadyjskiego Archipelagu Arktycznego, leżącego na zachód od Grenlandii. Widać na nim wyspy przykryte śniegiem i lodem, skaliste linie brzegowe oraz fragmenty kry dryfującej po ciemnej tafli wody.

Trzeci z udostępnionych obrazów, zarejestrowany 29 września, przedstawia region Karaibów - u dołu kadru widoczna jest Kuba, a u góry Bahamy. Płytkie wody przybrzeżne mają intensywnie turkusową barwę, wyraźnie odróżniającą się od ciemniejszego koloru otwartego oceanu. Te kontrasty pomagają identyfikować cechy charakterystyczne stref przybrzeżnych.

Satelita mierzy to, czego nie widać gołym okiem

Za pierwsze fotografie odpowiada instrument OLCI, czyli czujnik przeznaczony do obserwacji barwy lądów i oceanów. To coś znacznie więcej niż zwykły aparat - rejestruje światło w 21 zakresach widma, co umożliwia pozyskiwanie informacji o właściwościach powierzchni niewidocznych na typowym kolorowym zdjęciu.

Dzięki temu można m.in. oceniać kondycję roślinności, śledzić zmiany zachodzące w wodach morskich oraz wykrywać obecność chlorofilu - barwnika biorącego udział w fotosyntezie. Jego poziom i rozkład przestrzenny mogą świadczyć o aktywności organizmów fotosyntetyzujących, w tym fitoplanktonu.

OLCI pracuje z rozdzielczością przestrzenną rzędu 300 metrów, obejmując przy jednym przelocie pas terenu o szerokości aż 1270 km. Nie służy więc do rejestrowania pojedynczych budynków czy pojazdów - jego zadaniem jest obserwacja dużych obszarów i zmian zachodzących w skali regionalnej i globalnej.

Takie możliwości mają szczególne znaczenie dla Polski. Spider's Web opisywał już ogromne zakwity widoczne na zdjęciach Bałtyku, rejestrowanych przez europejskie satelity obserwacyjne. Analiza barwy wody wspomaga monitorowanie rozwoju fitoplanktonu, choć sam obraz satelitarny nie zawsze pozwala jednoznacznie stwierdzić, czy mamy do czynienia z groźnym zakwitem sinic.

Sentinel-3C będzie kontynuował tego typu obserwacje, dostarczając kolejnych danych o kondycji mórz, jezior i ekosystemów lądowych. To istotne, ponieważ zmiany środowiskowe nie zawsze da się dostrzec podczas jednorazowego pomiaru - dopiero zestawienie danych z wielu miesięcy i lat pozwala wychwycić długofalowe trendy.

Zmierzył Grenlandię i poziom morza. To ważniejszy test niż zdjęcia

Choć pierwsze fotografie robią wrażenie, dla naukowców równie istotne są wyniki z radarowego wysokościomierza SRAL. Urządzenie to wysyła impulsy radarowe w stronę powierzchni Ziemi, a następnie rejestruje czas powrotu odbitego sygnału. Znając dokładną pozycję satelity, można na tej podstawie wyliczyć wysokość badanej powierzchni.

Ta metoda umożliwia badanie m.in. poziomu mórz, grubości pokryw lodowych oraz zmian w rzekach i jeziorach. W odróżnieniu od instrumentu optycznego wysokościomierz nie produkuje klasycznych zdjęć, lecz precyzyjne dane liczbowe.

ESA opublikowała już pierwszą mapę pomiarów wykonanych nad Oceanem Atlantyckim oraz Morzem Śródziemnym. Dane te porównano z systemem Copernicus Marine Service, co posłużyło do weryfikacji działania aparatury. Wstępne analizy wskazują, że wysokościomierz funkcjonuje prawidłowo.

Jeszcze bardziej interesujące są dane dotyczące Grenlandii. W okresie od 30 września do 4 października Sentinel-3C dokonywał pomiarów wysokości tamtejszego lądolodu. Zestawienie wyników z modelem wysokości terenu potwierdziło ich zgodność z wartościami referencyjnymi.

To jeszcze nie oznacza, że satelita wykrył jakiekolwiek nowe, dotąd nieznane zmiany w grenlandzkim lodzie - to przede wszystkim testy sprawdzające poprawność działania instrumentu. Po ich zakończeniu podobne pomiary mają jednak służyć śledzeniu zmian grubości i wysokości lodu przez kolejne lata, co będzie miało kluczowe znaczenie dla rzetelnej oceny wzrostu poziomu mórz.

Ubytek lodu pokrywającego Grenlandię i Antarktydę zwiększa ilość wody w oceanach. Regularne pomiary satelitarne pozwalają ustalić tempo tego procesu oraz wskazać obszary, w których zmiany są najbardziej intensywne.