QuikSCAT: NOAA satelliit ja hajususmõõtur ookeanituulte jaoks

QuikSCAT (Quick Scatterometer) on Maa-vaatlussatelliit, mis annab NOAA-le teavet tuule kiiruse ja -suuna kohta ookeanide kohal. Tegemist on „kiire taastamise“ missiooniga, mille eesmärk oli täita 1997. aasta juunis kaotatud NASA hajususmõõturi (NSCAT) andmete tühimik. Satelliit liigub päikesesünkroonsel madalal Maa orbiidil ning kogub regulaarselt ookeani pinnatuule andmeid üle suure osa maailma ookeanipinnast.

Kuidas hajususmõõtur töötab

Hajususmõõtur ehk scatterometer on aktiivne mikrolaine-radar, mis kiirgab pinnale mikrolaineid ja mõõdab nende tagasipeegeldust (backscatter). Ookeani pinnatuule tekitab lainetuses nähtavat karedust, mis mõjutab radari tagasipeegeldust — nende muutuste põhjal suudetakse tagasiarvutada pinnatuule kiirus ja suund. QuikSCAT-i instrument (SeaWinds) töötas Ku-ribal ja andis vaatlustesse suhteliselt suure sageduse ning piisava ruumilise eraldusvõime, mis võimaldas saada tuulevektoreid päevakattuvusega suurel alal.

Milleks andmeid kasutatakse

Ilmaprognoosid ja numerilised mudelid — tuuleväljadel orbiidilt pärinevad otsesed vaatlused aitavad mudelitel paremini kirjeldada ookeani- ja atmosfäärisüsteeme.
Hurricane ja troopiliste süsteemide jälgimine — QuikSCAT andmed aitavad määrata tuule tugevust ja ulatust, mis on oluline tormide hindamisel.
Mereohutus ja laevandus — reaalajas või peaaegu reaalajas saadavad tuulekaardid on abiks laevade marsruutide planeerimisel.
Teadusuuringud — merepinna tuuleandmed on olulised kliima, meresüsteemide ja atmosfääri-uuringute jaoks.

Piirangud ja levivad probleemid

Scatterometer-andmetel on omad piirangud: tugeva vihma või paksu sademete piirkondades võib tagasiside olla mõjutatud, rannikualadel võib tekkida häire, ja mõnes olukorras on ruumiline eraldusvõime piiratum kui optilistel meetoditel. Lisaks oli QuikSCAT mitu aastat tehniliste probleemidega: see on töötanud varusaatjaga ning tal on olnud muid rikkeid, mistõttu satelliidi täielikuks kaotuseks on alati teatav risk. Sellised tehnilised probleemid võivad mõjutada oluliselt võimalust saada õigeaegset ja usaldusväärset informatsiooni, mis on eriti kriitiline potentsiaalselt ohtlike troopiliste tsüklonite puhul.

Rahvusvaheline kontekst ja alternatiivid

Kuna 2003. aastal ebaõnnestus ADEOS II (millel pidi olema NSCAT-i asendaja), jäi QuickSCAT pikka aega oluliseks Ameerika instrumendiks ookeanituulte mõõtmiseks. Euroopa Kosmoseagentuuril ja teistel organisatsioonidel on samuti oma hajususmõõturid orbiidil (näiteks Envisat ja hilisemad missioonid), ning rahvusvahelised andmeallikad aitavad osa andmetest asendada või täiendada. Siiski tekib vajadus järjepideva ja planeeritud andmevoo järele, et tagada ilmaprognooside ja hoiatussüsteemide töökindlus.

Avalik arutelu ja juhtum 2007. aastal

2007. aasta juuni alguses sattus Floridas asuva riikliku orkaanikeskuse direktor Bill Proenza avaliku kriitika alla, kui ta kritiseeris oma NOAA ülemusi selle eest, et nad ei ole loonud selget ja piisavat varuplaani QuikSCAT-i pakutavate võimaluste asendamiseks. See juhtum tõstatas avalikus arutelus küsimused satelliitide vastupidavuse, rahastuse ja rahvusvahelise koostöö vajaduse kohta, et tagada jätkuv juurdepääs ookeanituule andmetele, mis on olulised nii teadusele kui ka ohutusele.

QuikSCAT on olnud tähtis tööriist ookeanituulte ja tormide jälgimisel, kuid tema vananemine ja tehnilised riskid rõhutavad vajadust mitmekesise ja pideva satelliitvõrgustiku järele. Meteoroloogide, kosmoseagentuuride ja rahvusvaheliste partnerite koostöö on vajalik, et säilitada usaldusväärne reaalajas andmevoog ookeanituulte kohta.

Küsimused ja vastused

K: Mis on QuikSCAT-satelliit?

V: QuikSCAT (Quick Scatterometer) on maavaatlussatelliit, mis annab NOAA-le teavet tuule kiiruse ja suuna kohta ookeanide kohal.

K: Miks loodi QuikSCATi missioon?

V: See loodi selleks, et täita lünk, mis tekkis 1997. aasta juunis kadunud NASA hajususmõõturi (NSCAT) andmete kadumise tõttu.

K: Millisel orbiidil on QuikSCAT?

V: QuikSCAT on päikesesünkroonsel madala Maa orbiidil.

K: Miks on QuikSCAT praegu oluline?

V: Kuna 2003. aastal ebaõnnestus satelliit ADEOS II, mis pidi asendama NSCATi, on QuickSCAT praegu ainus USA-le kuuluv instrument orbiidil, mis mõõdab pinnatuult ookeanide kohal.

K: Mis on Envisat?

V: Envisat on Euroopa Kosmoseagentuurile kuuluv hajususmõõtur, mis on samuti orbiidil.

K: Milline on Envisatiga seotud probleem teksti koostamise ajal?

V: Teksti koostamise ajal töötas Envisat varusaatjaga ja tal olid muud probleemid ning ta võis igal hetkel välja kukkuda, mis seab ohtu võimalike ohtlike troopiliste tsüklonite ilmaprognoosid.

K: Miks sattus Floridas asuva riikliku orkaanikeskuse direktor Bill Proenza 2007. aasta juuni alguses tule alla?

V: Ta kritiseeris oma NOAA ülemusi selle eest, et nad ei ole koostanud varuplaani Envisat-satelliidi pakutavate võimaluste asendamiseks, kuna satelliidil esinesid probleemid, mis võisid mõjutada ohtlike troopiliste tsüklonite ilmaprognooside koostamist.