Družice MTG jako zásadní pokrok
Počátek příprav v podobě první diskuze obnovy geostacionárních družic Meteosat sloužících v současné době (MSG – Meteosat Second Generation) nastal před více než 20 lety. Od té doby uběhla dlouhá cesta velkých příprav vývoje, výroby a následně uvádění do provozu zcela nové generace družic tohoto typu. Vypuštění první družice MTG mělo nastat v roce 2015. Avšak bylo několikrát odloženo a start první družice této generace se odehrál až v roce 2022. První diskuze o vývoji této generace družic se odehrála roku 1999. Několik dalších přístrojů bude muset být vypouštěno do atmosféry průběžně ještě v dalších třech letech, tedy do roku 2026. Poté bude soustava těchto družic kompletní a bude moci plně sloužit při monitorování planety Země. Není ovšem jisté, zda se tento časový plán podaří dodržet. Každopádně je jisté, že družice obsahují přístroje, které přinesou významný posun v kvalitě monitoringu atmosféry nad Zemí a zřejmě i v predikcích počasí.
Vývoj družic Meteosat Third Generation
První diskuze o programu družic, které by nahradily tyto současné družice druhé generace (MSG), se datují rokem 1999. Tehdy se dohodlo, že nástupci (MTG) družic druhé generace (MSG) připraveny do roku 2009. Následně do roku 2014 měla proběhnout výroba a následně testování systému družic MTG a start první družice této generace měl vypuknout roku 2015. Oproti tomuto harmonogramu došlo však k opoždění prvního startu družice MTG – I. První družice MTG se na oběžnou dráhu dostala o sedm let později, přesně 13.12.2022. odklad startu první družice způsobily technické problémy u všech přístrojů družic. A také se prodloužil vývoj a testování družice, neboť byla priorita před prvním startem provést precizní přípravu. Přípravný program této generace se prodloužil, protože nedošlo k souhlasu všech členských států Eumetsatu.
Složení družic MTG
Obr. 1 Vyobrazení družice MTG, zdroj: esa.int
Systém družic MTG se dělí na dvě samostatné části z důvodu rozměru a váhy přístrojů. V případě umístění přístrojů na jednu družici by musela být tato větší a měla by také znatelně vyšší hmotnost. Tím by se zvýšily náklady na její start. Ale u financí jako důvodu rozdělení na dvě části to nekončí. V případě většího počtu přístrojů s krokujícími radiometry na jedné družici by došlo k vyšší míře vibrací celého systému družice s vlivem na kvalitu měření. Důvody to ovšem nebyly jediné. První části družice je tzv družice MTG – Imager (snímkovací) se dvěma přístroji pro pořizování snímků planety ve viditelném záření s přiblížením k záření infračervenému až tepelnému. A to včetně systému pro detekci bleskových výbojů. Druhá součást družice je družice MTG – Sounder (sondážní) mající za úkol provádět vertikální sondáž atmosféry hlavně pro numerické modelování (vstupní data numerických modelů).Ale také pro monitoring chemického složení atmosféry. Družice budou vybaveny i dalšími přístroji, například těmi umožňujícími sběr a přenos dat z automatických meteostanic.
Zásadní odlišnost družic MTG od předchozích generací (MSG a MFG) tkví v konstrukce. Předchozí generace měly tvar válce, který rotuje rychlostí 100 otáček za minutu podél osy a to rovnoběžně se zemskou rotací. Třetí generace družic má tvar nepravidelného kvádru a v prostoru je stabilizuje systém pěti interních setrvačníků. Toto umožní umístění více přístrojů na jedné družici. Družice mají ovšem více vylepšeních oproti předchozím generacím. Tyto družice montuje ze součástek dodaných subjekty členských států firma Thales Alenia Space z Francie.
Startovní váha družice jsou cca necelé 4 tuny, více než polovinu jejich hmotnosti zaujímá palivo. Plánovaná životnost připravovaných družic systému MTG se odhaduje na 8.5 let, avšak reálná životnost bývá výrazně delší. Očekává se, že tento systém družic bude provozován přinejmenším 20 let. Přípravný proces vývoje těchto družic započal v roce 1999 a měl být plně dokončen a spuštěn za 16 let. Po nutnosti odkládání startu první družice došlo tedy k prodloužení celkového vývoje a přípravy této generace družic na 23 let. Vzhledem k tomuto a k plánované životnosti by měla pomalu v dalších letech započít příprava další generace družic.
Výrazný pokrok s družicemi MTG i v předpovědi počasí
Obrovským krokem vpřed budou družice třetí generace z pohledu údajů získávaných z jejich přístrojů. Zcela revolučními přístroji pro náš kontinent se stanou přístroje MTG – Lightning Imager, Infrared Sounder a Ultraviolet visible. Půjde o revoluci v podobě zejména umístění na geostacionární platformě s umožněním kontinuálního sledování měřených prvků a charakteristik atmosféry. Přístroje zpřesní meteorologické předpovědi i krátkodobé výstrahy na nebezpečné projevy počasí. Zkvalitní se tím i monitoring klimatu a jeho změn, ale i monitoring požárů a znečištění ovzduší, ale i mnoho dalšího. Data z přístroje Infrared Sounderu přispějí ke zkvalitnění výstupu nowcastingu hlavně pro evropské meteorologické organizace. Data z družic MTG budou velkou technologickou výzvou z pohledu příjmu velkého objemu dat, jejich zpracování, předávání i dalšího využívání. Koncem letošního roku se dočkáme prvních operativních dat z přístroje Flexible Combined Imager (snímkovací radiometr) a z přístroje Lightning Imager (optická detekce blesků). A to za předpokladu, že nenastanou žádné komplikace.
Reference
SETVÁK, M. PISKALA GVOŽDÍKOVÁ, B. ŠŤÁSTKA, J. Meteorologické družice Meteosat třetí generace (MTG). Meteorologické zprávy. Praha: ČHMÚ, roč. 76, č. 2, s. 33-41.
