Každá vědecká mise prochází po dosažení plánované oběžné dráhy několik týdnů až měsíců dlouhým obdobím , kdy se nejprve kontroluje stav vědeckých přístrojů, aby se mohlo později přistoupit k jejich jemné kalibraci. Jakmile tato skončí, zahájí sonda svou hlavní fázi, kdy sbírá vědecká data a posílá je na Zemi. Družici Jason-3 zabrala přípravná fáze téměř dvě měsíce – od vypuštění na oběžnou dráhu 17. ledna letošního roku. Nyní je již připravena posílat specialistům informace o změnách ve výšce mořské hladiny.

Dva měsíce trvalo, než družice Jason-3 poslala na Zemi první vědecké výsledky a zrovna se trefila do období, kdy je aktivní jev El Niňo. Data ze satelitu, jehož cena se pohybuje okolo 364 milionů dolarů tak budou pro odborníky velmi cenná. Samotná hranice mezi kalibrační a vědeckou fází ale není ostře vymezená – inženýři proto stále provádí drobné korekce a kalibrují měřící přístroje.

Vizualizace družice Jason-3 při snímkování
Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Společný projekt amerických a evropských meteorologických agentur vyrobený firmou Thales Alenia Space má za úkol měřit změny ve výšce mořské hladiny – hlavně s důrazem na její postupné zvyšování. Kromě toho, že studuje důsledky změny klimatu ale může pomoci lépe předpovídat intenzitu tropických bouří a hurikánů, stejně tak by měla pomoci zpřesňovat algoritmy pro výpočty globálního počasí.

Nezanedbatelný význam bude mít i sledování velkých vln, které mohou ohrozit lodní dopravu, nebo zkomplikovat různé postupy spojené například s těžbou ropy a zemního plynu. Naměřená data budou moci použít i při ekologických haváriích,kdy do moře unikne buďto ropa, nebo jiné škodlivé látky. Díky sledování mořských proudů budou mít ochránci přírody lepší časový i prostorový přehled o postupu nebezpečných látek k prostředí.

Oběžná dráha Jason-3
Zdroj: http://heavens-above.com/

Horní stupeň rakety Falcon 9 dopravil satelit na oběžnou dráhu ve výšce 1336 kilometrů, přičemž družice obíhá mezi 66. rovnoběžkami severní a jižní šířky. Na této dráze monitoruje již zmíněné změny ve výšce mořské hladiny a NASA tak mohla před pár dny zveřejnit první globální mapu. Její vytvoření zabralo družice deset dní mezi 12. a 22. únorem. Pro družici to byly první dny, kdy kontinuálně sbírala vědecká data.

Pro specialisty na Zemi je potěšující, že se naměřené údaje shodují s tím, co za stejné období naměřil předchůdce Jason-2. To je mimořádně důležité zjištění, které zajišťuje, že sonda pracuje přesně tak, jak má. Pokud by se totiž naměřená data lišila, znamenalo by to, že některý z přístrojů poskytuje nepřesná data.

Změny ve výšce mořské hladiny mezi 12. a 22. únorem – porovnání údajů z družic Jason-2 a Jason-3
Zdroj: http://spaceflightnow.com/

Tím se dotýkáme faktu, který se u Jason-3 moc často nezmiňuje a sice, že tahle družice má na co navazovat – Jason-2 i její předchůdci už sbírají tyto údaje po dobu více než dvaceti let. Celkem už startovaly čtyři oceánografické satelity a celý program se rozjel v roce 1992 vypuštěním družice Topex/Poseidon. Již zmíněný Jason-2 pobývá na oběžné dráze osm let a jeho provozní doba se již nezadržitelně chýlí ke svému konci. Naštěstí ale má nástupce v podobě Jason-3.

Vývojová řada oceánografických družic
Zdroj: http://i.kinja-img.com/

Jelikož mohou vědci pracovat s kontinuálním proudem dat, který sahá do roku 1992, mají možnost vytvářet přesnější statistické modely. Zatím se ukazuje, že hladina oceánů stoupá s rychlostí 3 milimetry ročně – agentura NOAA uvedla, že za 23 let, kdy měření probíhá, stoupla hladina oceánů o zhruba 7 centimetrů.

Možná si kladete otázku, jak je možné z oběžné dráhy, tedy z výšky mnoha set kilometrů měřit změny ve výšce mořské hladiny s přesností na milimetry. Srdcem družice Jason-3 je výškoměr Poseidon, který vysílá k Zemi radarové pulsy a mimořádně přesně měří dobu, která uplyne od jejich odeslání, přes odraz od povrchu až po návrat k družici. Odchylky jsou mimořádně drobné, přesto se z nich dají vyčíst rozdíly. Detailní představení přístrojů na Jason-3 najdete v tomto našem článku.

Radiolokační výškoměr Poseidon-3B
Zdroj: spaceflight101.com

K tomu je ale potřeba velmi přesně určit parametry oběžné dráhy družice i její pozici v prostoru. Je jasné, že každá odchylka v tomto směru by měření (byť sebepřesnější) úplně znehodnotila. Jason-3 proto používá sestavu několika přístrojů, které velmi přesně určují polohu sondy – jde třeba o GPS modul, radiové vysílače nebo síť pozemních laserů, které zaměřují pozici Jason-3 a jejichž data se používají ke kalibraci měření.

Historické srovnání dat z družic Jason-2 a Jason-1 z přelomu dubna a května 2011
Zdroj: https://podaac.jpl.nasa.gov

Oběžná dráha také není zvolena náhodně – družice takto přelétává na 95% oceánů, které nejsou pokryty ledem. Každých deset dní tak může vytvořit aktualizovanou globální mapu výšky oceánů na celém světě. Jason 3 je na oběžné dráze umístěn 560 kilometrů za svým předchůdcem – Jason-2. Při orbitální rychlosti trvá družici pouze 80 sekund, než tuto vzdálenost překoná. I díky tomu bylo možné srovnávat data naměřená oběma satelity.

Zatím ještě Jason-3 ovládají specialisté z francouzské agentury CNES, ale už na květen je naplánováno oficiální předání pomyslného žezla kolegům z Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA). Ještě po dobu dalšího měsíce budou probíhat kontroly měřených dat a poté již bude satelit plně k dispozici odborníkům na předpověď počasí a vědcům.

Na září je naplánována drobná změna oběžné dráhy satelitu Jason-2. Jak jsme si řekli již na předchozích řádcích – momentálně je oběžná dráha dvojky i trojky prakticky stejná a pokud bychom si oběžnou dráhu obou družic promítli na mapu, viděli bychom jednu sinusoidu, po které obíhají dvě tečky. Po plánované změně se od sebe obě sinusoidy oddělí a Jason-2 se přesune tak, aby jeho sinusoida byla oproti dráze Jason-3 o polovinu posunutá.

Díky tomuto manévru dojde ke zdvojnásobení pokrytí světového oceánu, což přinese zpřesnění datového rozlišení u obou misí. Jason-2 navíc už přesluhuje a je proto možné s ním provádět podobné manévry, aby se maximálně využilo doby, kdy jsou na oběžné dráze dva velmi podobné satelity.

Zdroje informací:
http://spaceflightnow.com/

Zdroje obrázků:
https://upload.wikimedia.org/…/1920px-Jason-3_2015_illustration_%28crop%29.jpg
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2016/03/jason3_anim.jpg
http://www2.heavens-above.com/…default&width=600&height=300&mode=M&satid=41240
http://spaceflightnow.com/wp-content/uploads/2016/03/PIA20532_ip.jpg
http://i.kinja-img.com/…/c_scale,fl_progressive,q_80,w_800/hg4vmnzzu8apj2mjqair.jpg
http://spaceflight101.com/jason-3/wp-content/uploads/sites/52/2015/11/poseidon3b.jpg
https://podaac.jpl.nasa.gov/sites/default/files/content/jason2.png