Europejskie obserwacje pogody i atmosfery wchodzą w nową, zaawansowaną fazę. Po wystrzeleniu 1 lipca 2025 roku z Cape Canaveral na Florydzie, satelita Meteosat Trzeciej Generacji do sondowania (MTG-S1), który jednocześnie realizuje misję Copernicus Sentinel-4, pomyślnie dotarł na swoją docelową orbitę geostacjonarną na wysokości 36 000 kilometrów. Po kluczowej fazie startu i wczesnej orbity (LEOP), kontrola nad satelitą została przekazana w piątek, 18 lipca, organizacji Eumetsat, Europejskiej Organizacji Eksploatacji Satelitów Meteorologicznych. Ten moment oznacza początek przygotowań do uruchomienia systemu, który fundamentalnie zmieni sposób, w jaki prognozujemy pogodę i monitorujemy jakość powietrza.

Rewolucja w obserwacji Ziemi z kosmosu

Satelita MTG-S1 to nie tylko kolejny satelita w serii; to nośnik rewolucji w meteorologii. W przeciwieństwie do poprzednich satelitów, które dostarczały dwuwymiarowe obrazy (imagerów), MTG-S1 jest „sondą” (sounder). Oznacza to, że jest wyposażony w instrumenty, które mogą skanować atmosferę w trzech wymiarach, dostarczając szczegółowych profili pionowych temperatury i wilgotności. Ta zdolność pozwoli meteorologom zajrzeć do wnętrza warstw atmosferycznych i dostrzec oznaki niestabilności na długo przed tym, jak chmury w ogóle się uformują. Główny instrument, Sonda Podczerwieni (IRS), będzie skanować Europę co 30 minut, oferując bezprecedensowe dane, które znacznie ulepszą tak zwany „nowcasting” – krótkoterminowe prognozowanie ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak gwałtowne burze, grad i obfite opady. Daje to cenny dodatkowy czas na wydawanie ostrzeżeń i podejmowanie środków ochronnych.

Ponadto MTG-S1 przenosi instrument Sentinel-4 w ramach programu Copernicus. Jest to hiperspektralny spektrometr, który co godzinę będzie monitorować stężenia kluczowych gazów śladowych i aerozoli nad Europą i północną Afryką. Dane dotyczące ozonu (O3), dwutlenku azotu (NO2), dwutlenku siarki (SO2) i formaldehydu będą kluczowe dla dokładniejszych prognoz jakości powietrza, co ma bezpośredni wpływ na zdrowie publiczne, a także na zrozumienie zmian klimatu i zanieczyszczenia atmosfery.

Skomplikowana podróż na orbitę geostacjonarną

Podróż satelity MTG-S1 do jego ostatecznego celu była niezwykle wymagająca i trwała ponad 17 dni. Po precyzyjnym dostarczeniu na orbitę przez rakietę SpaceX Falcon 9, rozpoczęła się faza startu i wczesnej orbity (LEOP), krytyczny okres, w którym satelita jest umieszczany na swojej trajektorii i stabilizowany. W przeciwieństwie do pierwszego satelity z tej serii, MTG-I1, który został wystrzelony na standardową geostacjonarną orbitę transferową, MTG-S1 został umieszczony na znacznie bardziej wymagającej, tak zwanej super-synchronicznej orbicie transferowej. Ta wysoce eliptyczna trajektoria, z najdalszym punktem (apogeum) na około 64 000 km i najbliższym (perygeum) na zaledwie 300 km od Ziemi, wymagała dłuższej i bardziej złożonej serii manewrów. Zespół na Ziemi musiał wykonać pięć precyzyjnych odpaleń głównego silnika, aby stopniowo ukształtować orbitę i doprowadzić satelitę na docelową wysokość 36 000 km nad równikiem.

Ta metoda, choć bardziej złożona, pozwala na efektywniejszą zmianę nachylenia orbity i ostatecznie oszczędza cenne paliwo samego satelity, co przedłuża jego żywotność operacyjną. Każdy krok tego procesu był starannie nadzorowany i kierowany z centrum kosmicznego Fucino we Włoszech.

Europejska współpraca i wiedza w działaniu

Pomyślne pozycjonowanie satelity MTG-S1 jest wynikiem niezwykłej współpracy i wiedzy zespołów z całej Europy. Projekt prowadziła Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), która opracowała satelitę we współpracy z partnerami przemysłowymi, takimi jak OHB SE i Thales Alenia Space. Za krytyczną fazę LEOP odpowiadała włoska firma Telespazio, która kierowała operacjami ze swojego centrum kontroli Fucino, położonego około stu kilometrów na wschód od Rzymu. W tej skoordynowanej operacji wzięło udział około 130 ekspertów z różnych agencji i firm, pracujących dzień i noc, aby zapewnić, że każdy manewr przebiegnie bezbłędnie. Wsparcia udzielali również eksperci z zapasowego centrum kontroli w Cannes. Alex Palacios, szef ds. uruchamiania i operacji satelitów MTG w ESA, podkreślił, że zespół, choć doświadczony po wystrzeleniu pierwszego satelity MTG-I1, stanął przed nowymi wyzwaniami z powodu bardziej złożonej orbity. Tygodnie intensywnych treningów i symulacji różnych anomalii, od błędów we wstrzyknięciu na orbitę po problemy z antenami, zapewniły, że zespół był gotowy na każdy możliwy scenariusz.

Kluczowe kroki od startu do pozycji operacyjnej

Cały proces doprowadzania satelity do stanu operacyjnego można podzielić na kilka kluczowych faz. Wszystko zaczęło się od bezbłędnego startu 1 lipca. Około pół godziny po starcie stacja naziemna Malindi w Kenii odebrała pierwszy sygnał, potwierdzający, że satelita pomyślnie oddzielił się od rakiety. Zaraz potem MTG-S1 uruchomił zautomatyzowaną sekwencję: aktywował system napędowy, rozwinął panele słoneczne i obrócił się w stronę Słońca, aby osiągnąć stan „power positive”, czyli zaczął produkować i magazynować własną energię. Następnym krokiem była aktywacja systemów kontroli położenia, takich jak żyroskopy i koła reakcyjne. Nastąpiła seria pięciu kluczowych odpaleń silnika – trzy w celu podniesienia perygeum i dwa w celu obniżenia apogeum – którymi eliptyczna orbita stopniowo stawała się kołowa. W tej fazie pomyślnie rozmieszczono również antenę pasma Ka, kluczową do przesyłania ogromnej ilości danych meteorologicznych na Ziemię. Po zakończeniu pracy głównego silnika, system napędowy został spasywowany. Ostatecznymi manewrami satelita został doprowadzony na swoją docelową pozycję na 3,4 stopnia długości geograficznej zachodniej nad równikiem, gdzie został obrócony do swojej ostatecznej, operacyjnej orientacji z widokiem skierowanym na Ziemię. Tym samym faza LEOP została oficjalnie zakończona.

Co dalej: Przygotowanie do nowej ery meteorologii

Przekazaniem kontroli Eumetsatowi zakończył się jeden rozdział, a rozpoczyna drugi – faza uruchamiania (commissioning). W nadchodzących miesiącach wspólny zespół ekspertów z europejskiego przemysłu (OHB SE, Airbus i Thales Alenia Space), ESA i Eumetsatu będzie starannie aktywować i kalibrować zaawansowane instrumenty na satelicie. Jest to delikatny proces, który ma na celu zapewnienie, że dane wysyłane przez satelitę będą precyzyjne i wiarygodne. James Champion, kierownik projektu MTG w ESA, podkreślił, że pomyślne zakończenie LEOP odzwierciedla profesjonalizm i pasję zespołów, które bezpiecznie sprowadziły MTG-S1 na orbitę. Teraz, jak mówi, „pałeczka jest przekazywana zespołowi ds. uruchamiania”, który przygotuje grunt pod nową erę w prognozowaniu pogody i monitorowaniu jakości powietrza. Dzisiejszy dzień jest świętowany jako wielki sukces: satelita MTG-S1 jest sprawny, stabilny i dokładnie tam, gdzie powinien być, gotowy na swoje następne, kluczowe rozdziały.

Źródło: Europejska Agencja Kosmiczna