Istraživanja

Satelit koji prati vlagu na Zemlji može otkriti i opasnosti koje nam dolaze od Sunca

Mladen Smrekar četvrtak, 25. ožujka 2021. u 11:44

Informativna buka među podacima koje prikuplja satelit Europske svemirske agencije može se iskoristiti za praćenje solarnih aktivnosti i svemirskog vremena koje oštećuje komunikacijske i navigacijske sustave

Već više od deset godina SMOS satelit Europske svemirske agencije ESA isporučuje mnoštvo podataka za mapiranje vlage u tlu i soli u površinskim vodama oceana kako bismo što bolje razumjeli procese koji pokreću vodeni ciklus.

"Temperatura svjetline"

Nova saznanja otkrivaju nam da se ono, što se u podacima misije dugo smatralo bukom, zapravo može koristiti za praćenje solarne aktivnosti i svemirskog vremena, prirodnih fenomena koji mogu oštetiti komunikacijske i navigacijske sustave kojima se služimo na Zemlji.

SMOS satelit nosi novi interferometrijski radiometar koji radi na frekvenciji od 1,4 GHz u mikrovalnom opsegu L-pojasa elektromagnetskog spektra kako bi snimio slike "temperature svjetline". Te slike odgovaraju zračenju emitiranom sa Zemljine površine, koje znanstvenici zatim koriste za dobivanje podataka o vlažnosti tla i slanosti oceana.

Zbog širokog vidnog polja SMOS-ove antene, ona ne bilježi samo signale emitirane sa Zemljine površine, već i signale sa Sunca koji stvaraju šum na slikama temperature svjetline. Stoga se, naravno, tijekom postupka obrade slike koristi posebni algoritam kako bi se uklonio taj šum tako da podaci odgovaraju svrsi.

Međutim, znanstvenici su se počeli pitati mogu li ovi sunčevi signali pridonijeti praćenju Sunčeve aktivnosti.

Posljedice solarnih oluja na Zemlji

Sunce pruža svjetlost i toplinu za održavanje života, ali nas istovremeno bombardira opasnim nabijenim česticama iz sunčevog vjetra i zračenja. Promjene u svjetlosti koja dolazi sa Sunca, takozvane Sunčeve baklje, promjene u sunčevom vjetru koji nastaje emitiranjem  električki nabijenih čestica, nazivaju se svemirskim vremenom.

Te baklje i ti vjetrovi mogu oštetiti komunikacijske mreže, navigacijske sustave poput GPS-a i druge satelite. Jake solarne oluje mogu čak uzrokovati nestanke struje na Zemlji. Razumijevanje i praćenje svemirskog vremena stoga je važno za rana upozorenja i poduzimanje mjera predostrožnosti.

SMOS može otkriti eksplozije radiovalova i slabije varijacije u emisijama sa Sunca, poput 11-godišnjeg solarnog ciklusa. Radio-rafali otkriveni SMOS-om obično se promatraju tijekom bljeskova povezanih s izbacivanjem koronalne mase. Istraživači su pronašli vezu između količine sunčevog toka oslobođenog na 1,4 GHz i brzine, kutne širine i kinetičke energije izbacivanja mase.

Nadogradnja i izrada algoritma

Ovi novi rezultati objavljeni u Space Weather opisuju kako SMOS ima jedinstvenu sposobnost kontinuiranog promatranja Sunca s punom polarimetrijom. To ga čini obećavajućim instrumentom za praćenje solarnih smetnji koje utječu na globalne navigacijske satelitske sustave poput GPS-a i Galilea, radara i bežičnih komunikacija te za rana upozorenja na izbacivanje solarne koronalne mase.

Satelit SMOS već deset godina isporučuje mnoštvo podataka za mapiranje vlage u tlu i soli u površinskim vodama oceana
Satelit SMOS već deset godina isporučuje mnoštvo podataka za mapiranje vlage u tlu i soli u površinskim vodama oceana

Istraživanje provedeno kroz ESA-in program Znanost za društvo pomaknulo je granice misije daleko iznad glavnih znanstvenih ciljeva. Sljedeći korak bit će nadogradnja početnih rezultata i izrada posebnog algoritma za pronalaženje L-pojasa Sunčevog signala.