Seriál "Všetko o ESA", diel III. - Pozorovanie Zeme, navigácia, telekomunikácia, technológie

Čo sa deje s našou planétou? Satelity majú unikátnu možnosť monitorovať nepretržite celú Zem. Poskytujú dôležité informácie o našej stále sa meniacej planéte. Z vesmíru monitorujeme mnohé prírodné udalosti od záplav po lesné požiare, zmeny v ľadových plochách, stúpajúcu hladinu morí a olejové škvrny.

Porozumenie globálnym problémom

Satelity ESA určené na pozorovanie Zeme vyniesli Európu na poprednú priečku v oblasti štúdia globálneho počasia, pretože významne obohatili naše poznatky o počasí na Zemi a o jej klimatických zmenách. Množstvo informácií o počasí, enviromentálnych úkazoch a klimatických zmenách priniesla meteorologickej komunite od roku 1970 séria satelitov Meteosat za pomoci satelitov Envisat a ERS.

Budúce výskumné satelity ESA určené na štúdium Zeme (Earth Explorer satellites) poskytnú vedcom príležitosť použiť prelomové technológie pri riešení určitých problémov a štúdiu interakcie medzi atmosférou, biosférou, hydrosférou, kryosférou a vnútrom Zeme ako aj pri štúdiu vplyvu, ktorý má činnosť ľudí na prirodzené procesy Zeme.

Budúce výskumné misie ESA určené na pozorovanie Zeme (EarthWatch missions) zabezpečia nepretržitý tok informácií a operačné služby napríklad pre predpovede počasia. V súčasnosti je v prevádzke druhá generácia satelitov Meteosat (Meteosat Second Generation satellites) a tiež MetOp-A, prvý meteorologický satelit na polárnej orbite. Päť satelitov, nazývaných Sentinels, sa vyvíja pod záštitou európskej iniciatívy globálneho monitoringu a bezpečnosti GMES.

Obrázok 1: Satelitné merania oxidu dusíka NO2, ktorý sa produkuje spaľovaním fosílnych palív.

ESA podporovala iniciatívu GMES pomocou vývoja služieb založených na údajoch z vesmíru v tesnej spolupráci s komunitou ich používateľov, hlavne s manažmentom krízových situácií a monitoringu povrchu Zeme, oceánu a atmosféry.

Prostredie a bezpečnosť

Pozorovania Zeme z vesmíru sú podstatným zdrojom informácií pre ľudí, ktorí rozhodujú o riešeniach problémov ako sú globálne klimatické zmeny a bezpečnosť.

Tieto informácie musia byť prakticky využiteľné, dostupné rýchlo a lacno, a pre všetkých, ktorí ich potrebujú. Európska iniciatíva pre globálny monitoring a bezpečnosť GMES upevní schopnosť Európy získavať a riadiť klimatické a bezpečnostné údaje pre jej občanov.

ESA je tiež riadiacim prvkom pri koordinácii iniciatívy GMES, ktorá zahŕňa vývoj novej série satelitov pod názvom Sentinels a integráciu národných a európskych misií za účelom zaručenia kontinuity dát a služieb.

Pozorovanie počasia

Aké počasie bude zajtra? Pravidelné a presné predpovede počasia sú dôležité pre mnohé oblasti ako je napríklad letectvo, lodná doprava, poľnohospodárstvo, rybárstvo, stavebníctvo, ba dokonca aj šport a oddych.

Meteorologické satelity nám poskytujú informácie o počasí použitím zariadení monitorujúcich oblaky a vietor, merajú teplotu a tlak a mnohé iné podmienky na povrchu Zeme, mora a vo vzduchu. V súčasnosti nám poskytujú tieto údaje satelity Meteosat novej generácie s lepším načasovaním a presnoťou ako kedykoľvek predtým.

Počasie a klíma sú dôverne prepojené: počasie a dlhodobé zmeny klímy študuje satelit na polárnej orbite MetOp. Poskytuje údaje o atmosfére, mrakoch, teplote, vlhkosti, úrovni ozónu a sile vetra. Satelity Meteosat a MetOp sú výsledkom spolupráce medzi ESA a Eumetsat a majú za cieľ získať lepšie poznatky o počasí a klíme našej Zeme. Definícia a plánovanie nasledujúcej generácie meteorologických satelitov – Tretia Generácia satelitov Meteosat (Meteosat Third Generation MTG) – sa už začalo.

Galileo a navigácia

Po mobilných telefónoch a internete je satelitná navigácia najnovším príspevkom pre náš každodenný život. Satelity obiehajúce Zem vám dokážu priniesť informácie o tom, kde sa nachádzate, a to nepretržite 24 hodín denne.

Benefity satelitnej navigácie objavujú všetci od vodičov áut a kamiónov cez farmárov až po jachtárov a turistov. Vďaka veľmi presnej a spoľahlivej satelitnej navigácii zažíva revolúciu kontrola leteckej a lodnej dopravy, záchranné operácie, manažment krízových situácií, ba dokonca presadzovanie zákonov.

Program Galileo je spoločná iniciatíva Európskej komisie a ESA za účelom vytvorenia vlastného nezávislého globálneho civilného satelitného systému, ktorý bude kompatibilný s už existujúcim americkým systémom GPS a ruským systémom GLONASS, kontrolovaných armádou. Tieto dva systémy sú v súčasnosti rozšírené o EGNOS, (European Geostacionar Navigation Overlay Servis), ktorý je predskokanom európskeho systému Galileo a prvým konkrétnym krokom Európy smerom k satelitnej navigácii.

Obrázok 2: Navigačný systém Galileo.

Rozsah potenciálnych aplikácií pre systém Galileo je extrémne veľký. Okrem sektorov týkajúcich sa prepravy budú jeho pokročilé technologické prvky využiteľné aj v mnohých iných ekonomických sektoroch.

Galileo bude plne v prevádzke v roku 2013, pomocou 30 satelitov obiehajúcich Zem vo výške viac než 23000 km. Prvé dve testovacie satelity systému GIOVE-A a B už boli vypustené.

Telekomunikácia a integrované aplikácie

Globálna komunikácia podporuje modernú spoločnosť a predstavuje dôležitý komerčný sektor. Satelity sú základnou časťou globálnych telekomunikačných sietí, poskytujúcich široké spektrum služieb, efektívne a bez výpadkov skoro vo všetkých kútoch sveta.

Podporou výskumu a rozvoja širokej škály nových technológií a systémových riešení je ESA pre európsky priemysel katalyzátorom pre rozvoj a využitie vynárajúcich sa produktov, služieb a trhov.

ESA podporuje vypustenie nových satelitov a spustenie nových programov ako napríklad Alphasat\Alphabus, nasledujúcu generáciu veľkých platforiem pre vysokoenergetické telekomunikačné satelity a taktiež SmallGeo, malú geostacionárnu satelitnú platformu.

Európsky satelit pre prenos dát (European Data Relay Satellite EDRS) je nezávislý európsky systém na prenos obrovského množstva údajov. Iris je nový komunikačný systém typu vzduch-zem pre manažment leteckej premávky.

Telekomunikačný program ESA tiež zahŕňa vývoj aplikácií, poskytujúcich riešenia pre mnohé potreby a výzvy, ktorým vo veľkom čelí moderná spoločnosť.


Obrázok 3: Nasledujúca generácia platformy pre telekomunikačné satelity Alphasat.	Obrázok 4: Iris, nový komunikačný systém pre manažment leteckej premávky.

Technológia

Vývoj nových technológií je centrálnym prvkom existencie ESA. Jej experti pracujú v tesnom prepojení s európskym priemyslom pri vývoji a testovaní dômyselných technológií potrebných pre zaistenie budúcich misií a aplikácií. Vesmírne lode, fungujúce v nehostinnom vesmírnom prostredí, patria medzi najkomplikovanejšie stroje aké boli kedy postavené. Pre udržanie sa na tejto úrovni výkonnosti, musíme všetky nové technológie dokonale spoznať ešte pred ich aplikáciou vo vesmíre.

Počas rozličných fáz vývoja sa vesmírna loď ESA a všetky jej časti detailne testujú v testovacom centre ESTEC v Holandsku. Špecializované laboratória ESA pokrývajú každú fázu misie. Počas vývoja sa kontroluje správna výroba leteckých prvkov. Robia sa testy výdrže aby bolo isté, že kritické technologické prvky budú fungovať počas celej životnosti vesmírnej lode a že bezpečnostné požiadavky misie budú splnené.

Nové technologické produkty je potrebné vyskúšať vo vesmíre, hlavne ak sa používatelia dožadujú dôkazov o letových záznamoch alebo ak existuje vysoké riziko zlyhania spojené s použitím novej technológie. Túto úlohu zohráva v ESA program – In-orbit Technology Demonstration. Časťou tohto programu boli aj satelity ESA označené ako PROBA, ktoré sú jedni z najmenších vesmírnych lodí aké boli kedy vypustené, ale ktoré majú veľký vplyv na oblasť vesmírnych technológií.

Udržiavaním a rozširovaním technologickej základne európskeho priemyslu mu ESA zabezpečuje konkurencieschopnosť a podporu komerčných produktov a služieb.

Transfer technológií

Prenos vesmírnych technológií do každodenného života má reálny prínos pre mnohé oblasti. Vesmírne technológie sa už v súčasnosti používajú pre zlepšenie života obyčajných ľudí napríklad pomocou lekárskych produktov, vylepšeného manažmentu odpadov alebo pri obnovovaní vodných zdrojov.

Obrázok 5: Wojtek Czyz z Nemecka dosiahol v roku 2008 nový svetový rekord na paraolympijských hrách v Pekingu použitím protetickej nohy vylepšenej vesmírnou technológiou (AFP).

Obrázok 6: Zoznam vesmírnych misií ESA študujúcich Zem a slúžiacich pre telekomunikáciu a n
avigáciu.

Jednotlivé diely nášho seriálu o Európskej vesmírnej agentúre:

Celý seriál si je možné stiahnuť vo formáte pdf TU (Všetko o ESA)

Zdroj: www.esa.int

Seriál „Všetko o ESA“, diel III. – Pozorovanie Zeme, navigácia, telekomunikácia, technológie