Miljøets flygende gullklump

Den over åtte tonn tunge, ti meter høye, gullfoliedekte europeiske miljøovervåkningssatellitten Envisat, er snart klar til bruk. I disse dager gjennomgår den de siste testene ved ESAs store romsenter Estech utenfor Amsterdam. Snart skal den pakkes ned og skipes til den europeiske rombasen i Fransk Guyana, der den til sommeren skal skytes ut i bane med en Ariane 5 rakett.

-- Envisat, eller ENVIronmental SATellite, representerer kontinuitet og kvalitetshevning i anvendelse og bruk i forhold til de tidligere miljøsatellittene ERS 1 og ERS 2, som har levert verdifulle data i ti år, sier Johnny Johannessen som til daglige jobber som forsker ved Nansensenteret for miljø- og fjernmåling.

Med Envisat kan vi observere samtidig i mange spektra, både optiske og fra radar, og det gir oss et svært godt bilde av miljøsituasjonen. Informasjon fra radaren kan fortelle oss at ruheten dempes på vannoverflaten, og det indikerer at det er biologisk aktivitet eller at det er olje på vannet. Data fra de optiske instrumentene gir oss den tilleggsinformasjonen vi trenger for å avgjøre hva det er.

Radarinstrumentene er viktigst for Norge fordi vårt land- og havområde har opptil 80 prosent skydekke som de optiske instrumentene ikke kan se gjennom.

Norsk engasjement

Envisat er en forskningssatellitt, men det betyr ikke at den ikke kan utnyttes praktisk. Norge, med sine store land- og havområder, har hatt meget stor operativ nytte av disse satellittene. På tross av at vi ikke bidrar med mer enn 1,5 prosent av budsjettet, står vi for mellom 10 og 15 prosent av bruken. Budsjettet til Envisat er på hele 2 milliarder Euro.

– Fordi vi er så store brukere blir vi lyttet til i ESA, sier Johannessen samtidig som vi får utrolig mye igjen for innsatsen vår. Når det gikk ut en såkalt «announcement of opportunity», for tre år siden ble det godkjent 20 norske prosjekter av totalt 500. Vi har fått en lederrolle i et titalls EU-prosjekter fordi vi har vært så flinke til å utnytte satellittdata i praksis. Flere norske miljøer, slik som Kongsberg Spacetec og FFI, har også vært med å konstruere instrumenter om bord.

Envisats egenskaper for havovervåkning vil bli spesielt viktig for Norge. Dataene vil kunne utnyttes tre timer etter observasjonen, og kan få stor nytteverdi for oljevernberedskap og kunnskap om utbredelse av giftige alger. Vi vil også hjelpe andre land med slike resultater.

– En skulle nesten tro at naturen hadde konstruert Norge med tanke på Envisat, sier Informasjonssjef i Norsk Romsenter Per Torbo. Instrumentene om bord på satellitten dekker 400 km i bredden og kan lese det meste av landet ved en overflyging i den polare banen.

Godt instrumentert

ASAR, Advanced Synthetic Aperture Radar, er det største og mest kraftkrevende instrumentet om bord. Det kan se opptil 400 kilometer i bredden og vil gi oss informasjon om hav og landområder. Denne radaren vil gi oss detaljert informasjon om havbølger, isfjell, utbredelse av snø og is på land, overflatetopografi og en rekke andre viktige miljøparametere.

Det andre viktige radarinstrumentet om bord er RA-2, Radar Altimeter. Det er radarhøydemåler som benytter to bølgebånd til å gi svært nøyaktige topografiske data. Dette instrumentet vil være viktig for Norge fordi det viser havets høyde, og slike opplysninger forteller forskerne om bølgehøyder, havstrømmer og vindhastigheter.

– I motsetning til på land gjøres det få meteorologiske målinger til havs og dette vil øke datagrunnlaget vesentlig, sier Johannessen.

Radarhøydemåleren bruker tre av de andre instrumentene om bord i Envisat for å korrigere og supplere opplysningene. Doris er et mikrobølgebasert instrument som bestemmer satellittens posisjon i rommet med en nøyaktighet på en meter. MWR er et annet støtteinstrument som måler den totale atmosfæriske vannmengden vertikalt under satellitten. LR er en passiv laserreflektor og brukes for å kalibrere instrumentene sammen med kraftige pulslasere på bakken.

Meris, Medium Resolution Imaging Spectrometer, måler solstrålingen som reflekteres fra skyer og jordoverflaten. Instrumentet analyserer 15 bølgebånd i det synlige og infrarøde spekteret, fra 390 til 1040 nanometer, og overvåker slike ting som algeoppblomstringer, som er svært viktig for Norge.

Aatrs, Advanced Along-Track Scanning Radiometer, måler sjøtemperaturen med en nøyaktighet på 0,3 grader. Slike data fra alle verdenshavene over tid er et meget godt utgangspunkt for klimamodeller.

Gomos Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars, er et instrument som måler ozonnivået 20 til 100 kilometers høyde. Det gjør Gomos ved å se på en stjerne med en kjent lysstyrke gjennom atmosfæren. Endringen i spekteret gjør det mulig å beregne mengden av ozon og andre sporgasser.

Mipas, Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding, er et infrarødt fourier spektrometer med høy spektraloppløsning som måler konsentrasjonen av mer enn 20 gasstyper i atmosfæren.

Sciamachy, Scanning Imaging Absorbtion Spectrometer for Atmospheric Cartography, bruker reflektert sollys for å måle konsentrasjonen av sporgasser og aerosoler. Slike målinger kan brukes til å forske på klimaeffekten av skogbranner, industriell forurensning vulkansk aktivitet og liknende fenomener.

Enorm datamengde

Den kjempestore satellitten vil nesten se ut som et seilskip når den suser av gårde, 800 kilometer over overflaten. Det enorme solcellepanelet vil generere 6,6 kW med strøm, nok til å drive instrumentene og kommunikasjonen med jorden, og til å lade batteriene for å kunne operere i solskygge i halve banen bak jorden.

Envisat kan lagre opptil 20 GByte i satellitten, men vil levere en kontinuerlig datastrøm på over 4 Mbit i sekundet til en av jordstasjonene den alltid vil være i kontakt med. Resultatene vil bli tilgjengelig på Internett noen timer etter at de er tatt opp.