Με «ελληνικό χρώμα» βάφεται το διάστημα - Ποια είναι η αποστολή «EarthCARE»

Μια σειρά σημαντικών αποστολών προγραμματίζει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) για το 2024. Ανάμεσα σε αυτές βρίσκεται και η αποστολή «EarthCARE», στην οποία συμμετέχει το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, με στόχο την κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των νεφών, των αερολυμάτων και της ακτινοβολίας στη γήινη ατμόσφαιρα και τελικά την καλύτερη πρόγνωση των καιρικών και κλιματικών συνθηκών.

Η εκτόξευση του δορυφόρου παρατήρησης της Γης «EarthCARE» (Cloud, Aerosol and Radiation Explorer), που αποτελεί κοινοπραξία μεταξύ της ESA και της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA), αναμένεται τον Μάιο.

Ο δορυφόρος θα διερευνήσει τον ρόλο που παίζουν τα σύννεφα και τα αερολύματα στην ανάκλαση της ηλιακής ακτινοβολίας πίσω στο Διάστημα και στην παγίδευση της υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπεται από την επιφάνεια της Γης, ώστε να κατανοηθεί καλύτερα η εξέλιξη της θερμοκρασίας της Γης. Οι παρατηρήσεις της ατμόσφαιρας θα γίνουν με τη χρήση μιας σειράς επιστημονικών οργάνων: ενός lidar υψηλής φασματικής ανάλυσης, ενός Doppler ραντάρ νεφών και δεκτών ακτινοβολίας (ολικής και ανά φασματικές περιοχές).

«Ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που έχουμε να λύσουμε σε θέματα κλιματικής έρευνας είναι τα νέφη. Τα αριθμητικά μοντέλα που χρησιμοποιούμε για την πρόγνωση καιρού και τις κλιματικές προβολές, πάσχουν από την αδυναμία μας να αναπαραστήσουμε με ακρίβεια πώς σχηματίζονται τα νέφη και πώς εξελίσσονται στο χρόνο. Αυτό γίνεται γιατί δεν ξέρουμε καλά τις φυσικές διεργασίες που διέπουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ σωματιδίων, νεφών και ακτινοβολίας.

Ο EarthCARE είναι ο πρώτος δορυφόρος που θα μας παράσχει ταυτόχρονα όλες τις απαραίτητες πληροφορίες από το Διάστημα για να αποκωδικοποιήσουμε άγνωστες ατμοσφαιρικές διεργασίες που θα βελτιώσουν τις προγνώσεις», εξηγεί στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο διευθυντής ερευνών του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης (ΙΑΑΔΕΤ) του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, Βασίλης Αμοιρίδης.

Το ΙΑΑΔΕΤ θα έχει σημαντική συνεισφορά στην αποστολή, καθώς έχει σχεδιάσει και θα υλοποιήσει για την ESA το πείραμα ACROSS με πρωταρχικό στόχο τη βαθμονόμηση και διακρίβωση των παρατηρήσεων του EarthCARE. Για την υλοποίησή του το ΙΑΑΔΕΤ θα αξιοποιήσει την τεχνογνωσία που έχει αναπτύξει ήδη σε τεχνικές παρακολούθησης της ατμόσφαιρας από το έδαφος. Το πείραμα προγραμματίζεται να διεξαχθεί το 2025 και το 2026 στη Μεσόγειο, με επίκεντρο τρεις τοποθεσίες στην Ελλάδα, την Αθήνα, τη Θεσσαλονίκη και τα Αντικύθηρα. Στο πείραμα θα συμμετέχουν το Γερμανικό Αεροδιαστημικό Κέντρο DLR, το Εργαστήριο Ατμόσφαιρας, Περιβάλλοντος και Διαστημικών Παρατηρήσεων LATMOS του Πανεπιστημίου του Παρισιού και το βρετανικό ερευνητικό εργαστήριο FAAM με όργανα και ερευνητές από διαφορετικά βρετανικά πανεπιστήμια. Ενδιαφέρον να πάρει μέρος έχει εκδηλώσει και η NASA.

«Ο λόγος που έχουμε επιλέξει τη Μεσόγειο για το πείραμα είναι επειδή αποτελεί ένα σταυροδρόμι αέριων μαζών, με μεταφορά καπνού από δασικές πυρκαγιές στη Μεσόγειο, ερημική σκόνη από την Αφρική, ηφαιστειακή τέφρα από την Αίτνα, αλλά και ανθρωπογενή και θαλάσσια αιωρήματα. Επιπλέον, θα επικεντρωθούμε ιδιαίτερα στην παρατήρηση ακραίων φαινομένων, όπως οι μεσογειακοί κυκλώνες, για να μελετήσουμε τους μηχανισμούς που επηρεάζουν την εξέλιξή τους», επισημαίνει η ειδική επιστήμονας του Αστεροσκοπείου και υπεύθυνη του πειράματος, Ελένη Μαρίνου.

Ήδη, τους τελευταίους μήνες διεξάγεται ένα πείραμα προετοιμασίας για το ACROSS στο πλαίσιο της ευρωπαϊκής ερευνητικής υποδομής ACTRIS, στο οποίο συμμετέχει κοινοπραξία από 46 ευρωπαϊκά παρατηρητήρια, υπό τον συντονισμό του γερμανικού ινστιτούτου TROPOS και του ΙΑΑΔΕΤ. Οι επιστημονικές ομάδες έκαναν μετρήσεις σε εικονικά περάσματα του δορυφόρου και ανέπτυξαν τις απαραίτητες διαδικασίες προκειμένου οι μετρήσεις αυτές να αποστέλλονται με αυτόματο τρόπο και σε σχεδόν πραγματικό χρόνο στους κεντρικούς servers της ESA. Στόχος της ESA είναι μέσα στις πρώτες 45 ημέρες από την εκτόξευση του δορυφόρου τον Μάιο να γίνουν τα τελικά τεστ διακρίβωσης των δεδομένων του δορυφόρου, ώστε να διατεθούν αυτά άμεσα στους χρήστες.

Οι μετρήσεις του EarthCARE αναμένεται να έχουν μεγάλη ακρίβεια και σε αυτό εστιάζεται η σημασία της συγκεκριμένης αποστολής, καθώς στη συνέχεια θα αξιοποιηθούν ευρέως στα προγνωστικά μοντέλα καιρού από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού ECMWF.

Όπως εξηγεί ο Θανάσης Γεωργίου, διδακτορικός φοιτητής στο Αστεροσκοπείο με εξειδίκευση στη βελτίωση των προγνωστικών μοντέλων καιρού με τεχνικές αφομοίωσης δεδομένων, «είναι ιδιαίτερα σημαντικό ότι ο EarthCARE εστιάζει στα σύννεφα, γιατί υπάρχει μεγάλο πρόβλημα στην αναπαράσταση των νεφών στα μοντέλα. Οπότε ευελπιστούμε με τον συγκεκριμένο δορυφόρο να έχουμε νέες πληροφορίες για τα σύννεφα και να τις χρησιμοποιήσουμε για πιο ρεαλιστικές προγνώσεις».

Άλλες αποστολές του 2024

Η πρώτη αποστολή της ESA για το 2024 θα γίνει στα μέσα Ιανουαρίου (πιθανότατα στις 17 Ιανουαρίου), με τη συμμετοχή της Σουηδικής Εθνικής Διαστημικής Υπηρεσίας. Η αποστολή με την ονομασία «Muninn» θα διαρκέσει έως 14 ημέρες κατά τη διάρκεια των οποίων ο αστροναύτης, Μάρκους Γουάντ (Marcus Wandt) θα κάνει το πρώτο του ταξίδι στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και θα λάβει μέρος σε ερευνητικές και εκπαιδευτικές δραστηριότητες μικροβαρύτητας. Και η αποστολή αυτή έχει ελληνική συμμετοχή. Τον Σουηδό αστροναύτη υποστηρίζει ιατρικά ο Έλληνας γιατρός, Αδριανός Γολέμης, ενώ σε ένα από τα πειράματα που θα εκτελέσει, θα συνεργαστεί ο Έλληνας ερευνητής στο KTH Royal Institute of Technology, Μιχάλης Μάγκος.

Τον Απρίλιο αναμένεται η εκτόξευση δύο δορυφόρων Galileo από την SpaceX, ενώ άλλοι δύο θα ακολουθήσουν αργότερα μέσα στο έτος. Το Galileo είναι το ευρωπαϊκό δορυφορικό σύστημα πλοήγησης, το οποίο επιτρέπει μια πληθώρα εφαρμογών, όπως οι μεταφορές, οδικές, σιδηροδρομικές και θαλάσσιες, η γεωργία και οι επιχειρήσεις διάσωσης. Σήμερα, το σύστημα αποτελείται από 28 δορυφόρους, οι οποίοι βρίσκονται σε ύψος 23.222 χιλιομέτρων πάνω από τη Γη. Συνολικά δέκα δορυφόροι πρώτης γενιάς του Galileo πρόκειται να εκτοξευθούν για να ολοκληρωθεί ο σχηματισμός. Στη συνέχεια θα τους διαδεχθεί η δεύτερη γενιά του Galileo, που θα προσφέρει βελτιωμένες δυνατότητες.

Το 2024 θα έχει ως κύριο σημείο αναφοράς για την ESA την ανάκτηση της αυτόνομης ευρωπαϊκής πρόσβασης στο Διάστημα μέσω της πολυαναμενόμενης εναρκτήριας πτήσης του Ariane 6. Η εναρκτήρια πτήση τοποθετείται χρονικά την περίοδο από τα μέσα Ιουνίου 2024 ως το τέλος Ιουλίου 2024.

Το καλοκαίρι αναμένεται και η εκτόξευση της αποστολής Proba-3 με όχημα εκτόξευσης του Ινδικού Οργανισμού Διαστημικής Έρευνας. Η αποστολή περιλαμβάνει δύο μικρούς δορυφόρους, οι οποίοι θα μελετήσουν το στέμμα του Ήλιου και την περιβάλλουσα ατμόσφαιρα. Η αποστολή θα απογειωθεί από το Διαστημικό Κέντρο Satish Dhawan της Ινδίας.

Τον Οκτώβριο έχει προγραμματιστεί η εκκίνηση της αποστολής Hera για τη διερεύνηση του δυαδικού συστήματος αστεροειδούς Δίδυμος-Δίμορφος, που προβλέπεται να εκτοξευθεί από την SpaceX από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ στη Φλόριντα. Το Hera θα παράσχει σημαντικές πληροφορίες για μελλοντικές αποστολές εκτροπής αστεροειδών και για τη διερεύνηση της γεωφυσικής των αστεροειδών, του σχηματισμού του ηλιακού συστήματος και των εξελικτικών διαδικασιών του.

Τέλος, η χρονιά θα ολοκληρωθεί με την αναμενόμενη επιστροφή του αναβαθμισμένου εκτοξευτή Vega-C σε πτήση, που αναμένεται να επεκτείνει την αυτονομία της Ευρώπης στο Διάστημα υποστηρίζοντας νέες δυνατότητες αποστολών.