Článek
Raketa Electron od kalifornské firmy Rocket Lab zažehla své motory ve tři hodiny ráno v pondělí 8. května na novozélandském poloostrově Māhia. Stroj je unikátní v tom, že jeho první stupeň je po raketě Falcon 9 od SpaceX teprve druhý na světě, který je znovupoužitelný. Při návratu do atmosféry jej zachytává helikoptéra. K tomu ale tentokrát nedošlo, a tak v centru pozornosti zůstal náklad a hlavní cíl letu.
Informace a záběry si můžete poslechnout i prohlédnout v úvodní videoreportáži.
Pouhých 17 metrů vysoký raketový nosič slouží k dopravě malých satelitů na nízkou oběžnou dráhu. Při své poslední misi tam vynášel dva takzvané „cubesaty“ pro americký úřad NASA, které i přesto, že jsou každý složený ze tří kostek o hraně dlouhé jenom 10 centimetrů, mají zlepšit schopnost meteorologů předpovídat tropické cyklony a hurikány, jak napovídá i název programu – TROPICS.
„Výhodou družic TROPICS je, že jsou vybavené skutečně pokročilým přístrojem. Je to 12kanálový mikrovlnný radiometr, který má za úkol provádět měření vlhkosti a teploty vzduchu a také atmosférických srážek. A dokonce je tak šikovný, že to dokáže dělat v různých výškových vrstvách atmosféry,“ vysvětluje pro redakci SZ Tech popularizátor kosmonautiky a zakladatel serveru Kosmonautix.cz Dušan Majer.
„V podstatě se dá říci, že dokážou vytvořit jakýsi trojrozměrný obrázek struktury toho hurikánu – samozřejmě v závislosti na té vlnové délce, kterou ten příslušný radiometr používá. Těch je ale dohromady 12, takže se celkově dá zajistit poměrně slušný obrázek o tom, jak to ve vertikálním směru vypadá,“ dodává Michal Žák z Katedry fyziky atmosféry Matematicko-fyzikální fakulty UK.
„Takové konkrétní měření z této oblasti v podstatě nemáme a také má lepší rozlišení, protože ty cubesaty jsou vyvíjené nedávno, takže je tam novější elektronika – všechno je víceméně lepší, takže máme i lepší rozlišení. A právě mikrovlnné měření nám v této oblasti chybí. A je velmi důležité, abychom si strukturu právě tropických bouří a hurikánů nějakým způsobem namodelovali nebo představili,“ doplňuje pro SZ Tech i Jindřich Šťástka, šéf družicového oddělení Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ).
Živelné pohromy s největšími účty na škodách a životech
Právě na tropické bouře se NASA zaměřuje, jelikož patří mezi nejničivější přírodní katastrofy vůbec. Například hurikán Ian loni v září způsobil dosud nejvyšší škody na majetku v historii často sužované Floridy. Má na svědomí škody za bezmála 113 miliard dolarů a zemřelo při něm 152 lidí. A kvůli změně klimatu bude podle badatelů ještě hůř.
„Celkový počet (bouří – pozn. red.) za rok se zásadně měnit zřejmě nebude, ale otázka je to u intenzity, kde poroste množství velmi i extrémně silných tropických cyklonů, tedy těch nejničivějších. A současně se ukazuje, že by mohla zpomalit rychlost postupu u těchto velmi silných tropických cyklonů, což s sebou nese samozřejmě rizika větších povodní, intenzivnějších záplav, zatopení pobřežních oblastí mořem a podobně,“ nastiňuje dopad změny klimatu na budoucí počasí Žák.
„Čili potenciálně ta ničivost bude stoupat, i když z hlediska absolutního počtu se to moc zásadně měnit nebude,“ vysvětluje odborník z Katedry fyziky atmosféry MFF UK.
Rychlý sběr dat, která zachrání lidské životy
Kromě toho, že jsou vybavené mikrovlnným radiometrem s vysokým rozlišením, dokážou cubesaty TROPICS monitorovat rychlé změny teploty, vlhkosti a srážek hurikánů, které utváří jejich strukturu, stabilitu a intenzitu, a to každou hodinu. Jiné dnešní, a dokonce větší družice tato data sbírají pouze jednou za šest hodin.
„Hlavně díky té četnosti aktualizací budou družice TROPICS hrát významnou roli při modelování dalšího vývoje tropických bouří. Které oblasti se mají evakuovat, kde hrozí to největší nebezpečí, kam se hurikán stáčí. To znamená, že tyhle údaje pomohou zachraňovat životy,“ vyzdvihuje přínos mise Majer ze serveru Kosmonautix.
„Je potřeba tyhle jevy co nejlépe pochopit – kdy přecházejí z té fáze drobné tropické poruchy, která se třeba rozplyne, a které z nich začnou nabývat na té intenzitě síly a stanou se až hurikány,“ doplňuje Šťástka za Český hydrometeorologický ústav.
„Samozřejmě každá informace, kterou získáme pomocí těchto cubesatů a která vstoupí do numerických modelů, by měla vést ke zlepšení předpovědí,“ uvádí pro SZ Tech i Michal Žák.
Výhody cubesatů TROPICS oproti velkým družicím
Vyšší četnosti měření intenzity tropických bouří jsou nové malé satelity schopné díky tomu, že jsou právě na nízké oběžné dráze ve výšce 550 kilometrů, a to je o víc než 35 tisíc kilometrů níž, než obíhají větší družice, takzvané geostacionární. Ty však neslouží jen pro meteorologické předpovědi, ale i pro navigaci či telekomunikaci.
„Tyhle menší mise mají výhodu, že jdou udělat víceméně na míru. U větších misí musíme myslet na to, aby se co nejlépe využily ty peníze, takže musí pokrýt větší spektrum měření. Kdežto tyto menší mise lze nějakým způsobem i více specializovat,“ vysvětluje Šťástka.
„Vždycky, když je jakákoli mise zaměřená na jednu konkrétní problematiku, tak ji dokáže odvést lépe, než když máme třeba nějakou víceúčelovou družici, která kromě těch hurikánů sleduje i spoustu dalších věcí,“ říká popularizátor kosmonautiky Majer.
Pochopení struktury ještě zlepší predikce trajektorie
Geostacionární družice jsou naopak vhodnější pro sledování trajektorie už vzniklých hurikánů, a to díky tomu, že jen samotný jejich pohyb dokážou snímat každých deset minut. Vždy jsou u toho však zamířené pouze na jednu oblast.
„Ty zase ale mají naopak nevýhodu, že my nevidíme pod tu oblačnost, takže si tím pádem nedokážeme představit tu strukturu. Mise by tedy nějakým způsobem doplnily,“ popisuje Šťástka.
„U trajektorie, když se podíváme na dlouhodobou řadu, sledujeme pořád neustálé zlepšování – zpřesňování. Ale u té intenzity, zejména za vcelku krátkou dobu, už se to zlepšení předpovědi zastavilo, takže další informace by možná mohly pomoci,“ dodává Žák.
„My už teď máme na nízké oběžné dráze družice, které občas přeletí nad nějakým hurikánem. Ale orbita družic TROPICS byla zvolena záměrně tak, aby trávily veškerý čas nad tropickými oblastmi světa, což jsou lokality, ve kterých se právě tropické bouře a hurikány formují,“ doplňuje Majer.
Cubesatová revoluce
Systém TROPICS bude hotový až v půlce května, kdy NASA pomocí rakety Electron od Rocket Lab vypustí i druhý pár malých družic. A pokud bude program úspěšný, navážou na něj zřejmě i další podobné mise. Cubesaty, které ještě před pár lety brali vědci a zvlášť studenti kvůli jejich velikosti spíš jako hračky, totiž mají v době miniaturizace technologií řadu výhod.
„Můžeme říct, že družice typu cubesat zažívají v posledních letech neskutečný boom a jsou jim svěřovány stále významnější a významnější úkoly. Obrovská jejich výhoda je, že díky nízkým, standardizovaným rozměrům je cena jejich vývoje nesrovnatelná s většími družicemi. A zároveň díky nízké ceně je možné postavit družic víc,“ dodává zakladatel serveru Kosmonautix.
„Velká výhoda je také ta, jakým způsobem se dají dostat na orbitu. Tam se většinou cubesatů vypouští někdy i několik stovek. Tím pádem se jejich jednotliví poskytovatelé nebo výrobci podělí o náklady. Kdežto u velkých misí, kde ty družice jsou zase řádově těžší, se vypouštějí u nás v meteorologii nejčastěji dvě různé družice,“ srovnává Šťástka.
„Jedna velká družice, která je mnohem dražší než několik cubesatů, visí nad jedním místem, nebo přelétává vždy nad jedním konkrétním místem v jednu chvíli. To znamená, že může měřit údaje pouze nad územím, které vidí. Ale když máte těch družic víc, tak sbíráte v jednu chvíli údaje z několika různých míst. Případně u družic TROPICS přeletíte nad hurikánem mnohonásobně častěji, než by zvládla jedna velká družice,“ potvrzuje Majer.
