SMOS näkee selvemmin, kun laittomat lähettimet sammuvat

SMOS eli Solar Moisture and Ocean Salinity -satelliitti laukaistiin vuoden 2009 lopussa parantamaan ymmärtämystämme vesisyklistä.

Satelliitin mittalaite koostuu passiivisista radiometreistä, jotka toimivat sähkömagneettisen säteilyn 1400-1427 MHz taajuudella eli L-kaistalla. Se nappaa kuvia 'kirkkauslämpötilasta', joka vastaa mapinnan lähettämää mikroaaltosäteilyä.

Tästä datasta voidaan johtaa maaperän pintakerrosten kosteusaste sekä valtamerten pintaveden suolapitoisuus.

Kansainvälisen televiestintäliiton (ITU) asettamien säädösten mukaan taajuuskaista 1400-1427 MHz on varattu kaukokartoitussatelliittien käyttöön, avaruustutkimukseen ja radioastronomiaan - muut lähetyksen kaistalla ovat kiellettyjä.

Kuitenkin pian SMOSin laukaisemisen jälkeen sen lähettämä data paljasti, että kyseisellä suojatulla passiivikaistalla oli monenlaisten signaalien lähetyksiä, mikä teki osasta dataa käyttökelvotonta tiedetarkoituksiin.

SMOS on nyt hyvällä mallilla saavuttaakseen tiedetavoitteensa alueilla, joilla radiotaajuusta interferenssiä ei esiinny. Kuitenkaan missio ei ole selvästi saavuttanut täyttä potentiaaliaan, koska merkittäviä määriä dataa on täytynyt hylätä.

Pahiten 'saastuneet' alueet sijaitsevat Etelä-Euroopassa, Etelä- ja Itä-Aasiassa sekä Lähi-idässä.

ESA on nähnyt merkittävästi vaivaa mission kattavuuden ja luotettavuuden hyväksi selvittääkseen interferenssilähteiden tarkat sijainnit sekä kansallisten viranomaisten painostamiseksi ryhtymään toimiin.

On käynyt ilmi, että interferenssi johtuu osaksi laittomista signaaleista, joita lähetetään suojatulla kaistalla sekä osaksi läheisten taajuusalueiden muista signaaleista, jotka vuotavat suojatuille taajuuksille.

Tutkimukset ovat paljastaneet, että suurin osa ongelmista juontaa juurensa suojatulla alueella toimivista luvattomista lähettimistä, kuten TV- ja radiolinkeistä sekä langattomia kameroita käyttävistä valvontajärjestelmistä.

Myös ilmavalvontatutkien sekä muiden radiosijaintijärjestelmien lähetykset ovat tyypillisiä interferenssilähteitä.

ESAn ja sen yhteistyötahoina toimivien kansainvälisten ja kansallisten spektrihallintoviranomaisten tiimien vaivalloisten ponnistusten kautta ongelma pienentynyt huomattavasti, vaikkakin se on kaukana täydestä ratkaisustaan.

Tähän mennessä 387 erillistä interferenssilähdettä on paikallistettu maailmanlaajuisesti, enimmäkseen Aasiasta ja Euroopasta.

Lukuun täytyy suhtautua varovaisesti, sillä vahvemmat signaalit peittävät alleen heikompia, jotka tulevat esille, kun vahvemmat kytketään pois.

ESAn stategiaan on kuulunut kehittää keino paikallistaa häiriölähde vain 5 kilometrin tarkkuudella ja sen seurauksena 90 lähettimistä on suljettu. Suurin osa niistä sijaitsi Euroopassa, mutta tutkimukset jatkuvat yli 35 valtiossa maailmanlaajuisesti.

Laittomien lähetysten ongelma voidaan ratkaista yhteistyön kautta kansallisten viranomaisten kanssa valvomalla ITUn säännöksiä, mutta ei-toivotun naapurikaistojen palveluiden emission aiheuttaman interferenssin kitkeminen vaatii nykyistä enemmän säädöksien asettamista.

Ongelmaa käsiteltiin Maailman radiokonferenssissa vuonna 2007 ja siellä sovittiin suosituksista kaistojen ulkopuolelle ulottuvan häiriön maksimia varten. Sen lisäksi tänä vuonna Euroopan posti- ja televiestintähallintojen konferenssi on ottanut linjakseen tehdä raja-arvoista pakolliset sen jäsenmaissa.

Interferenssin ongelma on esiintynyt lähinnä maanpinnan mittauksissa, joissa se pilaa maaperän kosteusdataa. Ongelmia kuitenkin esiintyy myös valtamerten suolaisuusarvojen mittauksissa.

Esimerkkinä niistä ovat Pohjois-Amerikan tutkajärjestelmät, jotka saastuttavat laajoja kaistaleita dataa pohjoisten valtamerten yllä. Hallinnot suunnittelevat kuitenkin joidenkin järjestelmien kunnostamista kesän jälkeen.

Vaikka SMOS-datan laatu onkin parantunut paljon, jatkaa ESA yhä vaivannäköään erityisesti Lähi-idässä, Kiinassa sekä Etelä-Aasiassa.

Voimanponnistukset radiotaajuuksisen interferenssin vähentämiseksi hyödyttävät myös muita missioita, joilla on L-taajuuskaistan tutka, kuten Nasan uutta Aquarius-satelliittia, joka laukaistiin 10. kesäkuuta mittaamaan valtamerten suolaisuutta.