عاد القمر الصناعي عولس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية إلى الغلاف الجوي للأرض من ارتفاع 320 كيلومترا بعد مهمة ناجحة للغاية. عادة ما تهبط الأقمار الصناعية ببطء بسبب جاذبية الأرض، لكن وكالة الفضاء الأوروبية تمكنت من تحقيق أول إعادة دخول يتم التحكم فيها لقمر صناعي إلى الغلاف الجوي. فيما يلي استعراض موجز للتجارب العلمية التي شارك فيها معهد لايبنيز التروبوسفيري (TROPOS) والتي أجريت قبل وقت قصير من نهاية مهمة عولس:
الصورة النهائية لـ Aeolus كمرحلة انتقالية من الحطام الفضائي التي حصل عليها رادار المراقبة الفضائية TIRA التابع لـ Fraunhofer FHR. (لاحظ أن اللون يمثل شدة الصدى الراداري وليس درجة الحرارة).
عولس هي أول مهمة فضائية تحصل على ملفات تعريف الرياح العالمية. مصدر الصورة: وكالة الفضاء الأوروبية/ATGmedialab
تم إطلاق القمر الصناعي Aeolus في 22 أغسطس 2018، وهو موجود في مدار الأرض منذ ما يقرب من خمس سنوات مع توفير ملفات تعريف رأسية لسرعات الرياح الأفقية ومعلومات متناثرة من السحب والهباء الجوي. منذ بداية المهمة وحتى نهايتها، قدمت TROPOS بيانات قياس مرجعية مستمرة من جميع أنحاء العالم للتحقق من صحة منتجات الرياح والهباء الجوي/السحاب، مما ساهم بشكل كبير في النجاح المدوي للمهمة. بعد المهمة، ستشارك TROPOS أيضًا في مشروع مجموعة Aeolus للبيانات والابتكار والعلوم (DISC) لتحسين منتجات البيانات وزيادة التأثير العلمي للمهمة. تشارك TROPOS في تطوير منتجات التوصيف البصري للهباء الجوي من الفئة 2A، وتراقب جودة البيانات وتدعم التحقق الخارجي مع فرق علمية من الشركاء الأوروبيين.
تحليل نتائج اختبار الرياح العمودية عولس. على اليسار: ارتفاع قمة السحابة (عبر القمر الصناعي GOES-R المستقر بالنسبة إلى الأرض) والمسار المقاس لـ Aeolus. على اليمين: مستوى إشارة عولس عند قياس النظير فوق السحب. يُظهر الخط الأصفر ارتفاع قمة السحابة من GOES-R. المصدر: سيباستيان بلي، TROPOS
قبل أن يتم التخلص من القمر الصناعي في التاريخ، أجرى فريق عولس بنجاح سلسلة من تجارب التخلص. ويأمل العلماء أن تساعد هذه النتائج التجريبية في تحسين مهام الليدار الفضائية المستقبلية. تم إجراء كل اختبار بالتعاون مع AeolusDISC لتقييم الأداء الإشعاعي للجهاز وتأثيره على منتجات الهباء الجوي وطاقة الرياح.
شاركت TROPOS في تجربة قامت بإمالة الليزر من وجهة نظره القطرية الاسمية البالغة 35 درجة إلى وجهة نظر النظير (النقطة الموجودة على سطح الأرض مباشرة أسفل القمر الصناعي) لقياس الرياح العمودية فوق أنظمة السحابة الحملية العميقة. على الرغم من أن حركة الهواء العمودية لا تذكر في المتوسط على نطاقات أفقية كبيرة، إلا أنه في حالات الحمل الحراري الشديدة (مثل العواصف الاستوائية) لا ينطبق هذا الافتراض. وقال الدكتور سيباستيان بلي من TROPOS: "بينما لا نزال نحلل البيانات الواعدة التي تم جمعها خلال هذا الاختبار، نأمل أن نكون قادرين على قياس تأثير حركة الهواء العمودية على الافتراضات المستخدمة".
تشارك TROPOS أيضًا في اختبار ATLID، حيث تقوم بتكوين ليزر Aeolus ALADIN لتقليد ATLID Lidar الذي سيطير على EarthCARE. الغرض من هذا الاختبار هو التحضير للإطلاق القادم للقمر الصناعي EarthCARE، والذي سيحمل أداة مشابهة جدًا لجهاز الليدار الموجود على عولس. قال الدكتور أولا واندينجر من TROPOS: "لقد ساعدتنا الدروس المستفادة من Aeolus بشكل كبير في الاستعداد لمهمة EarthCARE. إن حمل أربعة أدوات لقياس الهباء الجوي والسحب والإشعاع على منصة واحدة يعد أكثر صعوبة من Aeolus". من المقرر حاليًا أن تكون نافذة إطلاق مهمة EarthCARE في الفترة من أبريل إلى يونيو 2024. أثناء اختبار ATLID، طار Aeolus فوق لايبزيغ ومينديلو في جزر الرأس الأخضر، وكلاهما موقعان مزودان بأدوات ليدار أرضية تشغلها TROPOS.
بيان تروبوس النهائي
نحن نتابع حدث إعادة دخول "Aeolus" بمشاعر مختلطة. فمن ناحية، نشعر بالحزن لاحتراق هذا القمر الصناعي الرائع في الغلاف الجوي للأرض؛ ومن ناحية أخرى، نحن سعداء وفخورون بأننا ساهمنا في نجاح هذه المهمة المثيرة.
ولكن هناك أيضًا أسبابًا للتطلع إلى مستقبل مشرق. سيستمر عملنا لفترة طويلة بعد أن يضيء عولس السماء مثل النيزك للمرة الأخيرة. سيواصل زملاؤنا في TROPOS دراسة بيانات Aeolus على مدى السنوات الخمس الماضية في مشروع AeolusDISC، خاصة للتحقق من صحة منتجات الهباء الجوي المعاد معالجتها وتسليط الضوء على التطبيقات الجديدة لمجتمع علوم الغلاف الجوي.
وبالإضافة إلى ذلك، فإننا نشارك بنشاط في الاستعدادات لمهمة EarthCARE، التي سيتم إطلاقها في الصيف المقبل. في إطار مشروع ESA-CARDINAL، لعبت TROPOS دورًا رائدًا في تطوير معالج ATLID Lidar والمنتجات السحابية للتصوير متعدد الأطياف (MSI). بالإضافة إلى ذلك، تستعد TROPOS للتحقق من صحة قياسات EarthCARE باستخدام مواقع القياس الأرضية الخاصة بنا حول العالم.