Спутник ЕКА Aeolus вернулся в атмосферу Земли с высоты 320 километров после очень успешной миссии. Спутники обычно снижаются медленно из-за гравитации Земли, но ЕКА добилось первого контролируемого входа спутника в атмосферу. Ниже приводится краткий обзор научных экспериментов с участием Тропосферного института Лейбница (ТРОПОС), которые были проведены незадолго до окончания миссии Эол:
Окончательное изображение Эола как переходной фазы космического мусора, полученное радаром космического наблюдения TIRA Фраунгофера. (Обратите внимание, что цвет представляет интенсивность эхо-сигнала радара, а не температуру).
Aeolus — первая космическая миссия, получившая глобальные профили ветра. Источник изображения: ESA/ATGmedialab.
Спутник Aeolus был запущен 22 августа 2018 года и находится на околоземной орбите почти пять лет, предоставляя вертикальные профили скорости горизонтального ветра и информацию об обратном рассеянии от облаков и аэрозолей. С начала и до конца миссии TROPOS постоянно предоставлял эталонные данные измерений со всего мира для проверки продуктов ветра и аэрозолей/облаков, что внесло значительный вклад в ошеломительный успех миссии. После миссии TROPOS также примет участие в проекте Aeolus Data, Innovation and Science Cluster (DISC) для улучшения информационных продуктов и увеличения научного воздействия миссии. TROPOS участвует в разработке продуктов для оптической характеристики аэрозолей класса 2A, контролирует качество данных и поддерживает внешнюю проверку вместе с научными группами европейских партнеров.
Анализ результатов испытаний Aeolus на вертикальный ветер. Слева: высота вершины облаков (по данным геостационарного спутника GOES-R) и измеренная траектория Эола. Справа: уровень сигнала Aeolus при измерении в надире над облаками. Желтая линия показывает высоту верхней границы облаков, полученную с помощью GOES-R. Источник: Себастьян Блей, TROPOS.
Прежде чем спутник был списан в истории, команда Эола успешно провела серию экспериментов по утилизации. Ученые надеются, что эти экспериментальные результаты помогут улучшить будущие миссии космических лидаров. Каждое испытание проводилось в сотрудничестве с AeolusDISC для оценки радиационных характеристик прибора и воздействия на аэрозоли и продукты ветра.
TROPOS участвовал в эксперименте, в ходе которого лазер наклонялся от номинального диагонального обзора в 35 градусов к надиру (точке на поверхности Земли непосредственно под спутником) для измерения вертикальных ветров над глубокими конвективными облачными системами. Хотя вертикальное движение воздуха в среднем незначительно в больших горизонтальных масштабах, в ситуациях сильной конвекции (например, тропических штормов) это предположение не выполняется. Доктор Себастьян Блей из TROPOS сказал: «Хотя мы все еще анализируем многообещающие данные, собранные в ходе этого испытания, мы надеемся, что сможем количественно оценить влияние вертикального движения воздуха на использованные предположения».
TROPOS также участвует в тестировании ATLID, настраивая лазер Aeolus ALADIN для имитации лидара ATLID, который будет летать на EarthCARE. Целью этого испытания является подготовка к предстоящему запуску спутника EarthCARE, на котором будет установлен инструмент, очень похожий на лидар на Эоле. «Уроки, извлеченные из Aeolus, очень помогли нам подготовиться к миссии EarthCARE. Переносить четыре прибора, измеряющих аэрозоли, облака и радиацию, на одной платформе сложнее, чем Aeolus», — сказала доктор Улла Вандингер из TROPOS. Окно запуска миссии EarthCARE в настоящее время запланировано на апрель-июнь 2024 года. Во время испытаний ATLID Aeolus пролетел над Лейпцигом и Минделу на островах Зеленого Мыса, обеими площадками с наземными лидарными приборами, управляемыми TROPOS.
Заключительное заявление TROPOS
Мы следим за возвращением «Эола» в атмосферу со смешанными эмоциями. С одной стороны, нам грустно, что этот замечательный спутник сгорел в атмосфере Земли; с другой стороны, мы счастливы и гордимся тем, что внесли свой вклад в успех этой захватывающей миссии.
Но есть и причины смотреть в светлое будущее. Наша работа будет продолжаться еще долго после того, как Эол в последний раз осветит небо, как метеор. Наши коллеги из TROPOS продолжат изучать данные Aeolus за последние пять лет в рамках проекта AeolusDISC, в частности, для проверки переработанных аэрозольных продуктов и выделения новых приложений для научного сообщества, изучающего атмосферу.
Кроме того, мы активно участвуем в подготовке миссии EarthCARE, которая стартует летом следующего года. В рамках проекта ESA-CARDINAL компания TROPOS сыграла ведущую роль в разработке лидарного процессора ATLID и облачных продуктов мультиспектрального формирователя изображений (MSI). Кроме того, TROPOS готовится проверить измерения EarthCARE, используя наши наземные измерительные площадки по всему миру.