To nye ESA-satellitter i kredsløb

SMOS kommer til at spille en central rolle i overvågningen af klimaforandringerne på globalt plan. Det er den første satellit nogensinde, der er designet dels til at kortlægge saltindholdet i havoverfladen og dels til at overvåge jordoverfladens fugtighed på globalt plan. Satellitten har en konstellation af små antenner, der tilsammen udgør et såkaldt interferometrisk radiometer, der kan måle vandets kredsløb mellem havene, atmosfæren og landjorden.

Proba 2, som sad på ryggen af SMOS under opsendelsen, er opfølgeren til den meget succesfulde Proba 1 satellit opsendt i 2001. Den skal demonstrere 17 avancerede satellitteknologier –som for eksempel miniaturesensorer til ESA's fremtidige rumsonder og et meget sofistikeret CCD-kamera med en vidvinkel på omkring 120º – og samtidig medfører den et sæt med fire videnskabelige instrumenter til observation af Solen og studiet af plasmamiljøet i kredsløbet.

To satellitter i to kredsløb

Satellitterne blev opsendt på en Rockot-løfteraket fra Eurockot GmbH. Opsendelsen fandt sted fra Plesetsk Cosmodrome i det nordlige Rusland kl. 01:50 UTC (02:50 dansk tid) mandag den 2. november. Omkring 70 minutter efter opsendelsen blev SMOS med held frigjort fra det øverste trin på Rockot Breeze-KM. Kort tid efter blev der opnået kontakt med satellitten fra Hartebeesthoek jordstationen nær Johannesburg i Sydafrika. Det øverste trin udførte derefter yderligere manøvrer for at komme ind i et lidt lavere kredsløb, og der blev Proba-2 frigjort omkring 3 timer efter starten.

Begge satellitter kredser nu rundt om Jorden i hver deres solsynkrone kredsløb i en højde af omkring 760 km for SMOS og 725 km for Proba-2. Proteus missionskontrolcenteret, drevet af CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) i Toulouse i Frankrig, står for kontrollen med SMOS på vegne af ESA, mens Probas kontrolcenter, på ESA’s sporingsstation i Redu i Belgien, har overtaget Proba-2.

Nogle tidlige operationer er allerede startet i kredsløbene for at kontrollere satellitterne, før de køres ind i deres funktioner. Proba-2 forventes at kunne nå sin driftsstatus om ca. to måneders tid. De meget nyskabende instrumenter om bord på SMOS vil det tage længere tid at kontrollere og kalibrere, og rumsonden når først sin fulde driftsfunktion inden for seks måneder.

“Vi er meget tilfredse med denne dobbelte “lucky strike“, som giver Europa nye værktøjer til en bedre forståelse af vores planet og klimaforandringerne. Vi får ligeledes nogle teknologiske gennembrud, som vil øge den europæiske industris konkurrencedygtighed på verdensmarkedet og dermed bidrage til den globale økonomi,” sagde Jean-Jacques Dordain, ESA’s generaldirektør, der overværede opsendelsen fra Plesetsk.

På udkig efter vandudvekslinger

SMOS er en 658 kg tung satellit udviklet af ESA i samarbejde med Frankrigs CNES og Spaniens Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI). Den er baseret på den lille Proteus-satellitplatform designet og bygget af Thales Alenia Space, og dens nyttelast består at et enkelt instrument, MIRAS (Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis), som er udviklet af EADS CASA Espacio.

MIRAS er et interferometer, der forbinder 69 modtagere monteret på tre udfoldelige arme, og som skal måle temperaturen fra refleksionen fra Jordens overflade i mikrobølgefrekvensområdet. Denne temperatur er knyttet både til overfladens faktiske temperatur og til dens ledende egenskaber, som på deres side er knyttet til jordens fugtighed for jordoverfladen og vandets saltindhold for havoverfladen.

“Dataene indsamlet af SMOS vil komplementere målinger, der allerede er foretaget på jorden og på havet for at overvåge vandudvekslinger på globalt plan. Og da disse udvekslinger – hvoraf de fleste forekommer på fjerne steder – direkte påvirker vejret, er de af yderste vigtighed for meteorologerne” sagde Volker Liebig, ESA’s direktør for jordobservationsprogrammerne. “Derudover er saltindholdet en af drivkræfterne i den termohaline cirkulation, det store netværk af strømme, der styrer varmeudvekslingerne i havene på globalt plan, og denne undersøgelse har været længe ventet af klimaforskere, der prøver at forudsige de langsigtede effekter af de nuværende klimaforandringer,” tilføjede Liebig, der overværede opsendelsen fra Plesetsk Cosmodrome.

SMOS er den anden satellit, der er opsendt under programmet Earth Explorer under ledelse af ESA for at give mulighed for indhentning af nye miljødata til forskningen. Den følger i hælene på GOCE-sonden (Gravity and steady-state Ocean Circulation Explorer), der ligeledes blev opsendt med en Rockot i marts 2009. Man er allerede i gang med at forberede flere jordobservationssatellitter. Cryosat-2, der skal måle indlandsisens tykkelse, forventes opsendt i februar 2010. Den vil blive efterfulgt af ADM-Aeolus, der skal studere atmosfærens dynamik, og af Swarm-missionen, der skal overvåge svækkelsen af Jordens magnetfelt, i 2011, samt af EarthCARE-missionen, der omhandler skyer og aerosoller, i 2013.

Teknologier til fremtiden

Med en opsendelsesvægt på 135 kg er Proba 2 en meget mindre satellit, “men som sin forgænger Proba 1 har den til formål at demonstrere en lang række teknologier beregnet både til fremtidige satellitsystemer og til instrumenter til brug for rumvidenskaben. Blandt disse ses en demonstrationsmodel af en miniaturestjernekikkert, der er udviklet til ESA’s BepiColombo-mission til Merkur, og den kommende sonde Solar Orbiter,” sagde Michel Courtois, ESA’s direktør for teknologi og kvalitetssikring, fra Plesetsk.

De andre teknologier, der skal demonstreres, omfatter en digital solsensor, et vidvinkelkamera i miniature, fibersensorer, et højpræcisionsmagnetometer, en GPS-rummodtager med to frekvenser, en xenondrevet resistojet-styreraket, en koldgasgenerator og mange flere.

Proba 2 medfører ligeledes to belgiske instrumenter inden for solfysik og to tjekkiske eksperimenter inden for plasmafysik.

Yderligere to Proba-missioner er allerede i design- og udviklingsfasen. Proba V kommer til at medbringe en multispektral sensor til overvågning af plantedækket, og Proba 3 skal bruges til at demonstrere formationsflyvning.