Satelliitidega on ilmastikku analüüsitud juba pool sajandit

 (4)
Satelliitidega on ilmastikku analüüsitud juba pool sajandit
AFP/Scanpix

1. aprillil 1960. aastal startis Floridast Cape Canaverali kosmodroomilt Thor-tüüpi kanderakett. See toimetas kosmosessesatelliidi TIROS-1, millest sai maailma esimene püsivalt tegutsev ilmasatelliit. Sellega oli tee paremate ilmaprognoosidesaamisele sillutatud ja hakati saama rikkalikult uut teavet maakera kohta.

Satelliit lennutati maapinnast 700-750 kilomeetri kõrgusel asuvale peaaegu ringikujulisele orbiidile, kust ta edastas udusevõitu telepildi maakerast. TIROS-1 saatis ilmateadlastele ligi 23 000 pilti ja tema saadetisi oodati alati suure põnevusega: näiteks aitasid need näha Austraaliast idas ookeanil möllanud taifuuni. Selle ajaloo esimese ilmasatelliidi abil muutusid tormihoiatused paikapidavamaks – varem olid troopilised tormid ja orkaanid tabanud inimesi sageli ootamatult, tekitades neile suuri probleeme. Nüüd oli võimalik toimetada inimesed kindlasse kohta enne, kui orkaan maismaale jõudis, ning viimase 50 aasta täpsete ilmaennustuste abil päästetud lugematute inimelude eest võlgneme me tänu ilmasatelliitidele. Satelliitide saadetud pildid annavad ilmastikuoludest palju ülevaatlikuma pildi, kui seda suudaksid teha meteoroloogilised õhupallid või maapealsed seirejaamad. Satelliitide abil on võimalik jälgida, kuidas ülemaailmne ilmasüsteem tund-tunnilt muutub, kirjutab Imeline Teadus.

Ilmaennustamine muutub üha usaldusväärsemaks ja tänapäeval suudavad meteoroloogid üsna suure tõenäosusega ette ennustada ühe nädala ilma. Näiteks on ju hea teada, kas peaks kiirustama suuski ostma, sest lumi tuleb kohe-kohe, või ei ole suusailma veel niipea oodata; aga ka paljude erinevate tegevusvaldkondade jaoks on ilmaprognoosid majanduslikus mõttes väga olulised. Transpordisektor sõltub ilmaprognoosidest väga suurel määral. Lennukitel aitavad need vältida rajuilmas lendamist, muutes lennureisid ohutumaks ja vähendades kütusekulu. Laevad võivad valida optimaalse marsruudi ning teehooldusega tegelevad ametkonnad oskavad ette planeerida teede liivatamist või lumekoristustöid. Põllumajandustöötajad soovivad meelsasti teada, millal on parim aeg saagikoristamiseks, energiatootmise kavandamisel võetakse arvesse ilmaprognoose ning ehitusettevõtjate jaoks on ilmaennustused samuti vajalikud. Näiteks on väga rumal hakata betooni valama, kui ilmateade lubab vihma või külma.

Maal silma peal hoidmiseks on orbiidile saadetud kümneid satelliite. Ja eesmärgiks ei ole üksnes ilma kohta teabe hankimine, vaid üha suuremal määral ka soov saada uusi teadmisi atmosfääri koostise ja kliima kohta. Teadlased ja tehnikud on varustanud satelliidid paljude tarkade aparaatidega, mis muutuvad üha tundlikumaks ja annavad meile üha täpsemat teavet meie sinise planeedi kohta. Kosmosest on võimalik jälgida ookeanide hoovusi ja mõõta polaarjää paksust. Ka on võimalik saada infot taimkatte kohta maismaal ja planktonirohkuse kohta meres, samuti on võimalik jälgida naftareostuse levikut ning tulekahjude ja vulkaanide suitsu liikumist. Satelliitide abil on võimalik kindlaks teha erinevate saasteallikate põhjustatud reostuse astet ja anda poliitikutele vajalikke andmeid otsuste tegemiseks, mis aitaksid keskkonda kaitsta.

Eksperimentaalne TIROS-1 satelliit tõestas, et meteoroloogias saab satelliite tõepoolest edukalt kasutada ja seejärel hakati kiires tempos uusi ilmasatelliite üles lennutama. 1960. aastatel viidi orbiidile 10 TIROS-seeria satelliiti, mis järgemööda üksteist välja vahetasid. Neile paigaldatud videokaamerad muutusid üha paremaks, satelliiti „elushoidvaid” päikesepatareisid ja akusid täiustati samuti. 1962. aastast hakkasid kõik maailma ilmateadlased kasutama oma ilmaprognoosides TIROSe lähetatud pilte. Meteoroloogid koostasid esimest korda tervikpildi kogu maakera pilvkattest, ühendades omavahel 459 TIROS-9 saadetud pilti. Nüüd oli võimalik näha, milline nägi meie planeet kosmosest vaadatuna välja 13. veebruaril 1965. aastal. Kaks viimast TIROS-seeria satelliiti saadeti nn polaarorbiidile. Polaarsatelliit kihutab ümber maakera pooluseid ületaval orbiidil. Ühe tiiru tegemiseks kulub tal umbes 100 minutit ja sel ajal, kui satelliit oma orbiidil liigub, pöördub tema all olev maakera. Seetõttu pildistavad satelliidi kaamerad kogu aeg uusi motiive. Satelliit skaneerib sel moel kogu Maa pealispinna, ületades iga maakera piirkonda kaks korda ööpäeva jooksul – üks kord öösel ja üks kord päeval. Ja kui satelliit lendab päikese-sünkroonsel polaarorbiidil, ületab ta sama piirkonda iga päev samal ajahetkel. See aitab saada võrreldavaid andmeid konkreetse piirkonna kohta.

Nende satelliitide orbiidid on 600 kuni 800 kilomeetri kõrgusel. Sellelt kõrguselt on tõepoolest võimalik teha häid pilte konkreetsetest kohtadest maakeral. Kuid need on vaid momentvõtted, sest satelliit kiirustab ju edasi. See ongi polaarsatelliitide nõrgaks küljeks: nende abil ei saa ulatuslikumat ülevaadet parasjagu toimuvast. Seda suudab aga geostatsionaarne satelliit, mille asukoht on pidevalt ekvaatori mingi kindla punkti kohal ning mis võib pildistada korraga
väga suurt osa planeedist. Geostatsionaarne satelliit lendab ringikujulisel orbiidil, mille raadius on 42 164 kilomeetrit. Tema tiirlemisperioodiks on üks ring ööpäevas ja kuna ka Maa pöörleb sama kiirusega, paistab ta Maalt vaadatuna paigalseisvana. Ekvaatori juures on Maa keskpunktist maapinnani 6 378 kilomeetrit, seetõttu on need satelliidid alati veidi alla 35 800 kilomeetri kõrgusel ekvaatori kohal. Sellelt kõrguselt on teoreetiliselt võimalik näha 42 protsenti Maa pealispinnast ja teha kasutamiskõlblikke ülesvõtteid ühest neljandikust planeedist. Viielt erinevatele laiuskraadidele
paigutatud satelliidilt saavad meteoroloogid alati üliaktuaalseid pilte tervest Maast, välja arvatud poolustest. Seetõttu täiendavadki polaar- ja geostatsionaarsed satelliidid üksteist suurepäraselt. Polaarsatelliidid võivad meid varustada igapäevaselt kõigist maapealsetest kohtadest tehtud ülitäpsete piltidega, geostatsionaarsed satelliitide ajakohased pildid aitavad aga paremini jälgida ilma ülemaailmset arengut ning erinevate ilmastikunähtuste toimumist.

Lähemalt loe ilmasatelliitidest Imelise Teaduse numbrist 2/2011. Artikkel on kaheksal leheküljel ning kvaliteetselt illustreeritud!