Tak wygląda Ziemia z 36 tysięcy km. Europa widoczna prawie w czasie rzeczywistym

Ziemia to najlepiej obserwowana planeta w Układzie Słonecznym, nie tylko przez astronautów na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, i chyba nie jest to dla was zaskoczeniem. Drugim ciałem niebieskim, które może pochwalić się bogatą dokumentacją fotograficzną jest Mars, dla którego niedawno opublikowano fotomapę o rozdzielczości 5,7 terapiksela.

Jednak Mars obserwujemy z dość małą częstotliwością w porównaniu do Ziemi. Tę możemy widzieć nawet w czasie rzeczywistym, gdy do obserwacji zaprzężone zostaną na przykład drony, czy specjalne satelity na niskiej orbicie wokółziemskiej. Na dodatek rozdzielczość umieszczonej tam optyki sięga centymetrów.

Orbita geostacjonarna daje wyjątkową perspektywę

Jest też typ zdjęć Ziemi, które wymagają szczególnej perspektywy. To fotografie całego globu, a dokładnie jednej z jego półkul, bo całej Ziemi żaden satelita nie jest w stanie zobaczyć w danym momencie. Te zdjęcia wykonywane są między innymi przez satelity meteorologiczne, które umieszcza się na orbicie geostacjonarnej. Tam też znajdują się satelity przekazujące sygnał telewizyjny.

Satelita umieszczony na orbicie geostacjonarnej obiega Ziemię z prędkością kątową identyczną jak prędkość obrotu Ziemi wokół własnej osi. Jeden obieg zajmuje 24 godziny, a to oznacza, że jego prędkość liniowa na wysokości około 36 tysięcy km musi wynosić około 3 km/s. Silniki korekcyjne na satelicie geostacjonarnym służą drobnym korektom orbity, które z czasem są konieczne.

To orbita na której znajduje się stosunkowo niewiele satelitów, bo około 600. Większość kosmicznego śmiecia i bałaganu znajduje się znacznie niżej na wysokościach około tysiąca kilometrów i niższych. I to tych obiektach mówią astronomowie w kontekście utrudnień obserwacji. I jest o czym mówić, bo do tysięcy satelitów SpaceX Starlink, dołączyć ma w przyszłości flota Amazona, a i Europa nie chce być w tyle, dlatego planuje również swoją sieć IRIS2.

Ziemia z orbity geostacjonarnej. Zdjęcie wykonane przez satelitę METEOSAT trzeciej generacji o godzinie 12:50 CSE w dniu 18 marca 2023 roku (fot: ESA)

Te obiekty choć przesłaniają często pole widzenia astronomom nie są z kolei utrudnieniem dla obserwacji Ziemi z orbity geostacjonarnej. Są po prostu zbyt małe, by załapać się w rozdzielczości satelitów meteorologicznych. Te fotografują Ziemię z rozdzielczością maksymalnie około 0,5 km na piksel i to tylko gdy kamera skoncentruje się na wybranym regionie. W przypadku obserwacji całej półkuli rozdzielczość spada do 1-2 km na piksel.

To wciąż wystarczająca rozdzielczość, by takie zdjęcia były użyteczne w meteorologii, ale także przy obserwacjach wielkoskalowych zmian na powierzchni planety w ciągu roku. Oprócz tego ważna jest też częstość z jaką te zdjęcia uzyskujemy.

Europa na wycinku zdjęcia całej półkuli Ziemi i zbliżenie na Europę Środkową. Dostrzegacie znajome rejony na terenie kraju? (fot: ESA)

METEOSAT Trzeciej Generacji Imager-1, źródło niesamowitych zdjęć Afryki i Europy

Najnowszy europejski satelita METEOSAT trzeciej generacji (MTG Imager-1) rozpoczął swoje obserwacje i jest w 12 miesięcznej fazie odbioru technicznego. Jest on w stanie rejestrować wybrane fragmenty Ziemi ze wspomnianą rozdzielczością 0,5 km na piksel w tempie jednego obrazu na 2,5 minuty. Gdy mowa o całej półkuli czas rośnie do 10 minut, ale to wciąż świetny rezultat jak na satelitę geostacjonarnego.

Tak wygląda kamera Flexible Combined Imager, która służy obserwacjom Ziemi na satelicie METEOSAT trzeciej generacji

Obserwacje Ziemi realizowane są w 16 różnych pasmach długość fal od 0,3 do 13,3 mikrona, czyli pokrywają zarówno bliski ultrafiolet, światło widzialne jak i sporą część zakresu podczerwieni. Mniejszą rozdzielczość ma instrument, który służy do wykrywania wyładowań atmosferycznych. Tylko 10 km na piksel, za to monitoruje Ziemię na żywo i żaden duży piorun mu nie umknie.

Obejrzyj w

W tekście prezentujemy pierwsze zdjęcia, które przesłał MTG Imager-1. Jak widać, najwięcej miejsca na widocznej przez instrumenty satelity półkuli Ziemi zajmuje Afryka. Pod kątem obserwacji z orbity geostacjonarnej ten kontynent jest uprzywilejowany, bo to przez niego przebiega równik, w którego płaszczyźnie leży wspomniana orbita.

Europa znajduje się na większych szerokościach geograficznych, bliżej biegunów (dlatego jej obserwacje prowadzą też satelity na niższych orbitach biegunowych), a zdjęcia z METEOSATa świetnie ilustrują jak bardzo różni się położenie Polski od na przykład Sudanu, o którym ostatnio dużo się mówi w kontekście wojny domowej, która od niedawna znowu przybrała na sile.

Źródło: Eumetsat, inf. własna