První meteorologická družice na helio-synchronní dráze

Taketa Dlouhý pochod-4C vynášející satelit Fengyun-3E (FY-3E) v první fázi vzletu z kosmodromu Jiuquan Satelite Launch Center v severozápadní Číně v provincii Gansu v pondělí ráno 5. července 2021. (Photo: Xinhua)

Čína v poslední době budí pozornost jak svým pragmatickým kosmickým programem plným komunikačních, navigačních, meteorologických a různých dalších družic, které si tam nahoře na sebe dobře vydělávají jakožto komerční podnik, tak i svými výzkumnými úspěchy dosahovanými pomocí kosmických prostředků, jako jsou sondy na Měsíci a Marsu nebo právě zprovozňovaná stálá kosmická stanice. Ale ono to jde v podstatě i zkombinovat. Poslat na oběžnou dráhu družici, která dělá standardní práci, neboť jde o meteorologický satelit, ale zároveň dělá průzkum, od kterého lze čekat řadu průlomových novinek. A právě to Čína v pondělí 5. července 2021 udělala.

Vyslala na oběžnou dráhu satelit dost podobný ostatním meteorologickým družicím. Zvláštností tohoto satelitu je ale jeho tzv. helio-synchronní dráha a načasování této helio-synchronnosti. Helio-synchronní satelit je takový, který se nám ve svém zdánlivém pohybu po nebi objeví ve stejný sluneční čas vždy na stejném místě. Jeho oběžná dráha je tedy zvolena tak, aby doba oběhu byla stejná jako astronomický den. A umístění té helio-synchronnosti je takové, aby nám přineslo co nejvíce nových poznatků o procesech v atmosféře. Ta družice se totiž bude pořád držet linie přechodu mezi dnem a nocí.

Čas přechodu mezi dnem a nocí je totiž i časem přechodu atmosféry do jiného režimu a probíhají v něm dost bouřlivé změny zasluhující pozornost, které však nebyly ještě v potřebné míře prozkoumané.

První takovou družici Fengyun-3E tedy, jak bylo výše uvedeno, Čína právě vyslala. Odborníci se na její poznatky i poznatky dalších dvou, které ji mají doplňovat, velice těší, neboť by měly zaplnit různé mezery, které o změnách meteorologických procesů během dne máme.

Co se týče technických údajů, tak podle China National Space Administration (CNSA) Fengyun-3E vyneslo na oběžnou dráhu standardní čínský raketový nosič Dlouhý pochod-4C z kosmodromu Jiuquan Satellite Launch Center v severozápadní čínské provincii Gansu 5. července 2021 v 7:28 h ráno místní času.

Odborníci se těší, že až jim bude přesně jasné, co se během přechodu mezi dnem a nocí děje, budou moci vytvářet daleko přesnější předpovědi počasí a možná to přispěje i k lecčemus dalšímu, o čem zatím neví. Podobné změny pohledu i na známé jevy často přináší značná překvapení a z překvapení vznikají ty nejcennější poznatky. Někteří dokonce říkají, že čím větší poznání, tím větší údiv a že hodnotnost nového poznatku by se měla měřit mírou údivu, jakou přináší, kdy v tomto projektu se výzkumníci těší, že o údiv nebude nouze.

Tato první taková meteorologická sonda k uvedenému účelu nese 11 senzorů, které mají odhalit procesy probíhající brzy ráno při rozbřesku. A nebude sama, zanedlouho k ní přibydou sondy Fengyun-3C a Fengyun-3D, se kterými dohromady bude tvořit helio-sychronní síť. Zatímco tato sonda bude viset nad linií rozbřesku, tak její dvě sestřičky budou sedět nad linií soumraku a jedna bude taková polednice, co bude pod sebou sledovat, co se v atmosféře děje v poledne, jak svět informují noviny China Space News vydávané ve společném podniku čínských státních kosmických organizací China Academy of Space Technology a China Aerospace Science and Industry Corporation. Plánovaná životnost sondy je osm let.

Kosmický analytik a šéfredaktor v Pekingu sídlícího časopisu Aerospace Knowledge pan Wang Ya’nan určení sondy vysvětluje:

Fengyun-3E bude obíhat podél zemského terminátoru čili po zóně rozhraní tmy a světla, což je poněkud neostrá – rozmazaná – linie oddělující den od noci. Kvůli účinkům východu a západu slunce bývá tato doba často onou chvílí dne, kdy dochází k nejdramatičtějším změnám počasí.

Satelit proletí každé ráno nad stejným místem a na druhé straně Země se bude monitorovat každý soumrak, takže ty nejkritičtější okamžiku rozbřesku a soumraku si zaznamenáme, abychom mohli pak rozebírat bohatší a přesnější údaje z pozorování k využití nejen Čínou, ale i celým světem.

Čína to zatím dělala tak, jako USA a Evropa, že vypouštěla družice, co se nad stejným místem objevují asi v 10 h ráno a pak zase ve 14 h odpoledne v šestihodinových asimilačních oknech, což nestačí k pokrytí celého pozorovaného období.

Samozřejmě, že takováto volba má v mnoha ohledech svoji racionální logiku. Sonda se na Zemi dívá z nižší výšky a vidí Zemi v různých časech, takže pro pozorování celkového obrazu meteorologické situace je to právě takto výhodné. Jenže jemné detaily třeba procesů na rozhraní mezi dnem a nocí tím unikají. Sonda bude létat nad rovníkem a uvidí jak na severní, tak na jižní polokouli a mezeru v datech způsobenou současnými metodami pozorování bude tedy zaplňovat a my na zemi budeme vyvíjet metody, jak těchto dat využít, k lepšímu modelování procesů v atmosféře a tedy zejména kvalitněji předpovídat počasí.

Je to celkem novinka, ale v kosmonautice se v posledních letech moc novinek neobjevovalo. Většinou vše jelo v zaběhnutých rutinách a věci už zaběhnuté se spíše jen trochu vylepšovaly a zlevňovaly. Nikdo moc do velkých inovací neinvestuje, což je asi také důvod, proč se s tímto způsobem sledování atmosféry čekalo na inovativní a zvídavou Čínu.

Čínští experti se těší, že Fengyun-3E značně Číně zlepší schopnosti předpovědí počasí, modelování klimatu, monitorování životního prostředí a další včetně toho, že se budou doplňovat s jiným úhlem pohledu na ty samé jevy, které sledují USA a Evropa, takže se bude moci dát dohromady daleko kompletnější obraz.

Samozřejmě, že to celé světové meteorologické komunitě značně zvýší schopnosti chápat a předpovídat počasí a klima, a tak to posílí mezinárodních spolupráci s řadou dalších zemí, ovšem v celé té mezinárodní meteorologické komunitě to značně posílí postavení čínských meteorologů a při koordinaci ve spolupráci k nim budou ostatní strany o něco otevřenější.

Bude to sice sledovat ty standardní atmosférické stavy, jako teploty, vlhkosti, oblačnosti aj. ale nejspíš to přispěje ke znatelnému zlepšení matematického modelování atmosférických procesů a zlepší to schopnost předpovídat počasí a klimatické jevy jak Číně, tak i světu.

Také to vylepší sledování takových těch věcí jako je globální sněhová pokrývka, teploty hladiny moří, zachycování příchodu přírodních katastrof a ekologických změn přispěje to k odhadům dlouhodobějších klimatických procesů a k přípravě na meteorologické události s katastrofickým dopadem.

Karel Pavlíček, zvláštní komentátor CMG v Praze