Działania RS-Lab w pomyślnym wystrzeleniu satelity ESA-JAXA EarthCARE!

Afwan Hafiz, Dominika Szczepanik, Iwona Stachlewska

Za nami kolejny ekscytujący tydzień! Zaczął się od Międzynarodowego Dnia Matki, a zakończył Dniem Dziecka, jednak w trakcie tygodnia miało miejsce wielkie osiągnięcie! W nocy z 28 na 29 maja 2024 r. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) i Japońska Agencja Badań Kosmicznych (JAXA) pomyślnie wystrzeliły satelitę EarthCARE! Ten wyjątkowy satelita rozpoczął swoją podróż na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 z bazy sił kosmicznych Vandenberg w Kalifornii w USA o godzinie 15:20 czasu lokalnego (29 maja 00:20 CEST). Dzięki transmisji na żywo[1] z tego wydarzenia wszyscy zainteresowani mieli okazję być świadkami tej wyjątkowej chwili. Nasz zespół Laboratorium Pomiarów Zdalnych (RS-Lab) również chciałby podzielić się z Wami relacją z tego wydarzenia.

• Co to jest EarthCARE?

Zacznijmy jednak od początku. Akronim EarthCARE pochodzi od słów Earth Clouds, Aerosols and Radiation Explorer. Jest to zaawansowana, wspólna misja satelitarna, której celem jest lepsze zrozumienie interakcji między chmurami, aerozolami i promieniowaniem oraz ich wpływu na klimat Ziemi. Będzie dostarczał kluczowych danych do udoskonalenia modeli przewidywania pogody i badań klimatycznych, obserwując Ziemię z wysokości około 400 km.

EarthCARE jest wyposażony w najnowocześniejsze instrumenty, w tym radar do profilowania chmur (CPR), lidar atmosferyczny (ATLID) i kamerę wielospektralną (MSI), które zapewnią niespotykany dotąd wgląd w procesy atmosferyczne. Misja ta stanowi znaczący kamień milowy we współpracy międzynarodowej, łącząc wiedzę i zasoby ESA, JAXA i SpaceX.

• Wynoszenie na orbitę i wdrażanie

Wystrzelenie satelity zostało starannie zaplanowane, a transmisja rozpoczęła się tuż przed startem rakiety. Był to 57. lot Falcona 9. Misja ta została oznaczona jako 7. lot telemetryczny dla Etapu 1 i pierwszy lot telemetryczny dla Etapu 2 rakiety. Dokładne rozmieszczenie EarthCARE miało miejsce o godzinie 12:31 CEST.

Vice prezes JAXA, Terada Koji powiedział: „Nazwa EarthCARE pochodzi od japońskiego słowa „hakuryu”, co oznacza białego smoka, ponieważ rok 2024 jest Rokiem Smoka”, natomiast dyrektor generalny DLR Walter Palzer dodał: „EarthCARE to nasza pozycja numer jeden w naszej strategii kosmicznej i najbliższa naszemu sercu”.

• Kamienie milowe po uruchomieniu

Thorsten Fehr z ESA wyraził swoje podekscytowanie udanym startem, stwierdzając: „To jeden z najwspanialszych momentów w moim życiu zawodowym”, oczekując na pierwszy sygnał z EarthCARE, który był zaplanowany o godzinie 01:11 CEST, 40 minut po rozlokowaniu satelity. Wreszcie, po niewielkim opóźnieniu, pierwszy sygnał zaobserwowano na stacji naziemnej Hartebeesthoek w Republice Południowej Afryki o godzinie 01:14 CEST.

W ciągu następnych 5 minut podstawowe procesy kontrolne zostały zakończone i potwierdziły dobry status satelity. Kolejne kroki obejmą kalibrację i walidację przed uzyskaniem rzeczywistych danych i naukowych wyników.

Transmisję ze startu zakończono komentarzami dyrektora generalnego ESA Josefa Aschbachera i prezesa JAXA Yamakawy Hiroshiego. Wyrazili oni swoje podekscytowanie komentując: „Precyzyjne umieszczenie EarthCARE na zamierzonej orbicie przez rakietę Falcon 9 oznacza kolejną udaną współpracę między agencjami kosmicznymi a przemysłem prywatnym, podkreślając rosnącą rolę partnerów komercyjnych w postępie badań naukowych”.

• Przygotowania zespołu RS-Lab z Instytutu Geofizyki, Wydziału Fizyki, Uniwersytetu Warszawskiego

Jednym z głównych wyzwań stojących przed misjami kalibracyjnymi/walidacyjnymi ESA jest skuteczne rozmieszczenie lidara EMORAL w różnych lokalizacjach pod ścieżką przelotu satelity. Wcześniej zrealizowano to w przypadku symulowanych przelotów EarthCARE, gdy zespół RS-Lab przeprowadził pomiary w lutym, mając na celu przetestowanie wydajności lidara podczas tzw. „suchych prób”, realizowanych w projektu POLIMOS CCN4 (4000119961/16/NL/FF/mg). Pomiary te realizowali Rafał Fortuna, Iwona Stachlewska i Zuzanna Rykowska. Z kolei w ramach pilotażowego projektu ATMO-ACCESS Pilot w działania te zaangażowane były oba lidary: mobilny EMORAL (koordynowany przez CO-PI tego działania – Afwana Hafiza) i stacjonarny PollyXT (Co-PI Dominika Szczepanik).

Ponieważ rozmieszczenie Ramanowskiego lidaru mobilnego ESA (EMORAL, ESA Mobile Raman Lidar) stanowi kluczową część przygotowań do misji EarthCARE-ESA, konieczne było przeprowadzenie kampanii porównawczej, w celu ostatecznego sprawdzenia możliwości lidaru. Odbyło się ono w Centrum Badań Atmosfery i Promieniowania Măgurele (MARS) w Rumunii, przy współpracy ekspertów z ośrodka ACTRIS Center of Aerosol Remote Sensing (CARS) w Narodowym Instytucie Badań i Rozwoju Optoelektroniki (INOE) oraz liderki zespołu RS-Lab Iwony Stachlewskiej.

Wspomniana kampania porównawcza z lidarami MARS (RALI i ALPHA) trwała dwa tygodnie, w dniach 18-31 maja 2024, a po jej zakończeniu EMORAL uzyskał certyfikat zgodności, zapewniający jego gotowość do przyszłych misji.

Więcej szczegółów na temat tej akcji można znaleźć tutaj.

[1] Nagranie z oficjalnej transmisji dostępne na oficjalnym kanale ESA na platformie YouTube: https://www.youtube.com/watch?v=d9WKok_1Jhg.

Zdjęcie w tle: wyniesienie satelity EarthCARE na orbitę: https://www.esa.int/Applications/Observing_the_Earth/FutureEO/EarthCARE