Iako je inicijalno zamišljen tek kao demonstrator tehnologije za buduću konstelaciju satelita, maleni Arktički meteorološki satelit Europske svemirske agencije (ESA) već je ostvario uspjeh koji nadmašuje sva očekivanja. Europski centar za srednjoročne vremenske prognoze (ECMWF), jedna od vodećih svjetskih institucija u tom području, počeo je operativno koristiti njegove podatke u svojim sustavima za izradu prognostičkih modela. Ovaj korak predstavlja iznimno snažnu potvrdu kvalitete i vrijednosti misije, dokazujući da i manji, agilno razvijeni sateliti mogu donijeti revolucionarne pomake u znanosti i svakodnevnom životu.

Ova misija, koja je od koncepta do lansiranja realizirana u rekordnom roku od samo tri godine i uz značajno manji proračun u usporedbi s tradicionalnim svemirskim projektima, isporučuje iznimno vrijedne podatke o vlažnosti i temperaturi atmosfere. Podaci prikupljeni s ovog kompaktnog satelita sada se integriraju s brojnim drugim motrenjima iz različitih izvora. Oni se spajaju s kratkoročnim prognozama temeljenim na ranijim mjerenjima kako bi se stvorila najtočnija moguća slika trenutnog stanja Zemljine atmosfere. Ta detaljna analiza služi kao ključna polazna točka za generiranje svih budućih vremenskih prognoza, od onih kratkoročnih do dugoročnih.

Revolucija u prikupljanju meteoroloških podataka

Informacije koje pruža mikrovalni radiometar na Arktičkom meteorološkom satelitu nadopunjuju podatke sa sličnih, ali znatno većih i skupljih satelita kojima upravljaju organizacije poput Europske organizacije za iskorištavanje meteoroloških satelita (Eumetsat), američke Nacionalne uprave za oceane i atmosferu (NOAA) te Kineske meteorološke administracije (CMA). Ključna prednost ovog satelita leži u njegovoj agilnosti i specijaliziranim senzorima koji otvaraju nove mogućnosti u promatranju Zemlje.

Po prvi put, Arktički meteorološki satelit djeluje u takozvanom "sub-milimetarskom" spektralnom pojasu, koristeći valne duljine kraće od jednog milimetra. Ova tehnologija omogućuje znanstvenicima potpuno novi uvid u formaciju i strukturu ledenih oblaka, što je do sada bilo izuzetno teško pratiti s postojećim instrumentima. Misija je time neupitno dokazala da se visokokvalitetna, pasivna mikrovalna mjerenja mogu dobiti pomoću malog i troškovno učinkovitog satelita. Lansiran prije otprilike godinu i pol, ovaj prototip, razvijen za djelić cijene tradicionalne misije za promatranje Zemlje, već je pokazao da se pristup "New Space" – koji podrazumijeva brzu izradu uz niže troškove – može uspješno primijeniti na buduću konstelaciju sličnih satelita.

Odluka ECMWF-a da asimilira njegove podatke u svoj operativni prognostički sustav predstavlja najsnažnije moguće priznanje izvrsnosti ove misije. Analize su pokazale kako podaci s ovog satelita donose robustno poboljšanje u prognozama, posebno kada je riječ o predviđanju vjetra. Na prognostičkim kartama, područja s poboljšanjima jasno su vidljiva. Uz to, novi kanal od 325 GHz koji satelit koristi omogućuje detekciju nižih temperatura zračenja, što pruža znatno jasniji prikaz i analizu snažnih ciklona poput tajfuna, omogućujući preciznije praćenje njihovog razvoja i putanje.

"New Space" filozofija kao ključ uspjeha

Ville Kangas, voditelj projekta Arktičkog meteorološkog satelita u ESA-i, izrazio je ogroman ponos postignućima misije. "Iako smo bili uvjereni da će naš 'New Space' pristup razvoju i izgradnji satelita uspjeti, njegove performanse u orbiti daleko su nadmašile naša očekivanja", izjavio je. "S obzirom na to da je ovo samo demonstrator – preteča potencijalne konstelacije satelita sposobnih za isporuku gotovo kontinuiranog toka podataka za vrlo kratkoročno prognoziranje vremena na Arktiku i šire – ne možemo biti zadovoljniji postignutim."

S masom od svega 125 kg i dimenzijama 1,0 m × 5,3 m × 0,9 m, Arktički meteorološki satelit spada u kategoriju malih satelita. Njegov ključni instrument je 19-kanalni mikrovalni radiometar s poprečnim skeniranjem koji daje vertikalne profile atmosferske temperature i vlage visoke rezolucije u svim vremenskim uvjetima, neovisno o oblačnosti. Unatoč svom imenu, satelit prikuplja mjerenja diljem svijeta. Ipak, njegovi podaci o vlazi posebno su vrijedni za vremensku prognozu na području Arktika, gdje se koncentracije vodene pare mogu mijenjati iznimno brzo i dramatično, što ima značajan utjecaj na vremenske prilike na cijeloj sjevernoj hemisferi.

Arktik u fokusu: Globalni značaj polarne regije

Posljedice klimatske krize osjećaju se znatno snažnije na Arktiku nego u drugim dijelovima svijeta, fenomen poznat kao "arktičko pojačanje". Međutim, ono što se događa na Arktiku ne ostaje na Arktiku; te promjene utječu na Zemljin sustav u cjelini, mijenjajući oceanske struje i globalne vremenske obrasce. Informacije s Arktičkog meteorološkog satelita i potencijalne buduće konstelacije, nazvane EPS-Sterna, pružit će neprocjenjivu podršku istraživanju klimatskih promjena i boljem razumijevanju ovih složenih procesa.

Predložena konstelacija EPS-Sterna sastojala bi se od šest satelita, čime bi se osigurala znatno veća vremenska pokrivenost i brže osvježavanje podataka. Planirano je da se svaki satelit u konstelaciji zamijeni tri puta tijekom operativnog vijeka kako bi se osigurala kontinuirana isporuka podataka dugi niz godina. Predviđeno je da bi ESA gradila konstelaciju EPS-Sterna u suradnji s Eumetsatom, slijedeći uspostavljeni i dokazano uspješan model koji se koristi za druge europske meteorološke misije, poput geostacionarnih satelita Meteosat i polarno-orbitirajućih satelita MetOp.

Postojeći sustavi imaju svoja ograničenja. Geostacionarni sateliti Meteosat, smješteni na visini od 36.000 km iznad ekvatora, šalju slike svakih 15 minuta, ali nemaju vidljivost na višim geografskim širinama blizu polova, što ih čini neprikladnima za prognozu vremena na Arktiku. S druge strane, sateliti MetOp pružaju podatke iznad polova dok kruže oko Zemlje u nižoj orbiti, ali može proći i do 24 sata da se postigne globalna pokrivenost. Konstelacija EPS-Sterna od šest satelita popunila bi upravo tu kritičnu prazninu u vremenskoj pokrivenosti, omogućujući takozvano "nowcasting" – praćenje i prognoziranje vremena u vrlo kratkom roku. Ako konstelacija EPS-Sterna postane stvarnost, nadopunila bi postojeće misije poput MetOp druge generacije, američkog sustava JPSS i kineskih Fengyun polarnih meteoroloških misija, udvostručujući broj orbitalnih ravnina s tri na šest i time dramatično poboljšavajući globalni sustav motrenja.