Výskum vlhkosti pôd sondou SMAP

Umelecké stvárnenie družice SMAP (sciencedaily.com)

AKTUALIZOVÁNO Dňa 31. januára 2015 odštartovala družica SMAP (Soil Moisture Active Passive) na výskum vlhkosti pôd v rôznych častiach Zeme. Je to špeciálna sonda, ktorá ma aktívne i pasívne prístroje. Aktívny pristroj na sonde je radar, ktorý vysiela vlastné signály. Pasívny prístroj je rádiometer, ktorý skúma rádiové vlny v istej dĺžke, vzniknuté prírodnými procesmi. Očakávanie do tejto sondy je veľké, kombinácia aktívnych a pasívnych prvkov má priniesť nebývalé kvalitné rozlíšenie. Treťou časťou na sonde je anténa. Stane sa najväčšou anténou vôbec vo vesmíre vynesenou. Voda v pôde tvorí nepatrne množstvo vody na Zemi, ale veľmi ovplyvňuje podnebie a poľnohospodárstvo.

Pre potreby výskumu je potrebne snímať celý povrch Zeme minimálne raz za tri dni. Inžinieri z NASA Jet Populsion Laboratory, Pasadena, navrhli rotujúcu anténu s rozmerom v dĺžke 120 cm a priemerom misy antény 6 m. Z jednej strane je prichytená o rameno, ktoré bude anténu otáčať rychlosťou 14 otáčok za minútu, čo je jedna otáčka za štyri sekundy. Parabola antény (miska) dodala firma Northrop Grumman Astro Aerospace z Carpinteria v Kalifornia. Motor, ktorý bude otáčať anténu prichytenú na rameni, poskytla firma Boeing Company z El Segundo v Kalifornni.

Wendy Edelstein z NASA Jet Propulsioh Laboratory vyhlásil, že najväčšie úskalie na práce okolo sondy bola anténa a nastavenie jej hladkého rozvinutia vo vesmíre.

Aktívny prvok je radar, skonštruovaný na vysielanie mikrovĺn a ich spätne zachycovanie. Mikrovlny prenikajú o pár centimetrov hlbšie do pôdy, než sa odrazia späť. Radar vie zachytiť rôzne zmeny, ktoré sú spôsobené rôznou vlhkosťou pôdy, a spoľahlivě to zaznamenať. Pomocou spracovania syntetickou apertúrou zaznamenané údaje radar bude zobrazovať veľmi kvalitne snímky, rozlišovacia schopnosť bude až 2 a pol kilometra na povrchu Zeme.

Pasívny prvok rádiometer meria prírodne emisie spôsobené procesmi vody v pôde. Aby boli splnené ciele misie, vedci z Goddard Space Fllight Center skonštruovali vôbec jeden z najsofistikovanejších prístrojov, ktorý má spracovávať rádiové signály vzniknuté prírodnými zákonitosťami.

Krúživé snímanie radaru sondy SMAP (gizmag.com)

Celý systém sa nazval SMAP a stal sa i názvom sondy. SMAP ale môže mať problém. Radar vysiela mikrovlnné vlny s určitou vlnovou dĺžkou, ktoré sú určene pre vedecké účely. Blízku vlnovú dĺžku použivaju mobili či letecká prevádzka. Časť vlnovej dĺžky sa môže zamiešať do vlnového spektra vysielaného pásma sondou a narušiť priebeh zberu informácii. I s tým si vedci pracujúci na sonde poradili. Vymysleli dôsledne metódy na zmiernenie parazitného „šumu“.

Kombinácia radarovej a radiometrovej technológie môže zefektívniť prieskum pôdy na Zemi a slabiny oboch technológii sa zmierňujú. Hrubé rozlíšenie radiometrov je 40 km. Radar poskytuje oveľa lepšie rozlíšenie, ale v menej ostrom podaní. Súhrou oboch technológii máme možnosť pozorovať s vysokou kvalitou snímania.

Po dvoch odkladoch z dôvodu zlého počasia družice odštartovala pomocou rakety Delta II 31. 1. 2015.

SMAP je v rámci NASA piatou družicou misie Earth Science Mission, ktorá začala pred rokom.

Zdroje: 
sciencedaily.com
en.wikipedia.org