I satelliti polari di nuova generazione

29 novembre 2019, 4 Commenti

La seconda generazione di satelliti meteorologici polari europei è in fase di sviluppo. A partire dalla seconda metà del 2022 gli attuali satelliti di prima generazione saranno sostituti. Meteorologi, climatologi e più in generale tutti coloro che usano o consultano dati e immagini satellitari attendono il lancio dei nuovi satelliti con impazienza, con l’intento di usare i nuovi dati e le nuove immagini per sviluppare previsioni e servizi ancora più affidabili, “tagliati su misura” dell’utenza.

Rappresentazione artistica dei futuri satelliti polari europei, fonte: EUMETSAT
Rappresentazione artistica dei futuri satelliti polari europei, fonte: EUMETSAT

Per vedere da Polo a Polo

I satelliti meteorologici polari sono una famiglia di satelliti complementare a quella dei satelliti geostazionari. Infatti seguono un’orbita che li porta a sorvolare anche le regioni polari (da cui il nome), che altrimenti sarebbero osservate dai satelliti geostazionari troppo “di sbieco”. Le leggi della fisica impongono ai satelliti polari di orbitare ad una quota decisamente più bassa rispetto a quelli geostazionari, vale a dire attorno ai 500 – 1000 km sopra la superficie terrestre. La durata di un’orbita completa è di circa 100 min. Un satellite polare effettua dunque circa 14 orbite al giorno e – tenuto conto della contemporanea rotazione della Terra su sé stessa – il satellite continua a sorvolare regioni differenti. Come illustrato nella fig.1 nel suo movimento un satellite polare passa sopra le regioni polari più volte al giorno, mentre sopra le regioni equatoriali solo una o due volte. Per alcuni satelliti polari i parametri orbitali sono scelti in modo tale affinché il satellite polare sorvoli, giorno dopo giorno, sopra la medesima regione al medesimo orario. Al momento EUMETSAT gestisce quattro satelliti meteorologici polari: i due MetOp B e C per il monitoraggio dell’atmosfera e i satelliti Jason-3 e Sentinel-3 per il monitoraggio degli oceani. Altri satelliti polari sono gestiti dagli USA, la Cina e l’India.

Da vicino, si vede più in dettaglio

La complementarietà fra satelliti polari e geostazionari non si limita all’aspetto della copertura spaziale. Poiché i satelliti polari orbitano molto più vicino alla superficie terrestre rispetto ai satelliti geostazionari essi hanno una maggiore risoluzione spaziale: per alcuni strumenti si arriva fino a 500 m di risoluzione, rispetto ai 3 – 5 km dei satelliti geostazionari. Inoltre a differenza degli strumenti “passivi” presenti sugli attuali satelliti geostazionari europei, sui satelliti polari sono installati degli strumenti attivi, vale a dire degli strumenti in grado di emettere essi stessi le onde elettromagnetiche utilizzate per scandagliare l’atmosfera nelle sue tre dimensioni. I satelliti polari forniscono così dettagliate informazioni sul profilo verticale della temperatura e dell’umidità dell’aria oppure sui valori della direzione e velocità del vento. Tutte informazioni preziosissime per i meteorologi perché riferite all’intero spessore dell’atmosfera (e non solo ai valori al suolo come quelli forniti dalle stazioni di misura). Inoltre i satelliti permettono di raccogliere dati meteorologici anche sulle vaste distese oceaniche, da dove altrimenti avremmo solo quale sperduta informazione fornita da una qualche nave o boa. Sono soprattutto i modelli numerici di previsione del tempo che approfittano di questi dati assimilandoli a piene mani. Senza i satelliti meteorologici l’affidabilità delle previsioni numeriche sarebbe decisamente inferiore.

In arrivo la seconda generazione di satelliti polari europei

Gli attuali satelliti polari europei sono in orbita dal 2006 e si avviano verso la fine del loro periodo di operatività. La seconda generazione è già in costruzione e si prevede che entrerà in attività a partire dal 2022. A differenza degli attuali satelliti polari, costruiti sostanzialmente tutti uguali, i nuovi satelliti polari saranno di due tipi, che orbiteranno “uno vicino all’altro” su orbite simili a quelle attuali. Oltre agli strumenti tipici per dei satelliti polari, i nuovi satelliti saranno dotati di alcuni strumenti innovativi e complementari fra loro, mai messi in orbita fino ad oggi e sviluppati in modo specifico per il monitoraggio delle precipitazioni, delle concentrazioni di aerosol e delle nuvole con elevata presenza di ghiaccio al loro interno. Senza dimenticare uno strumento dedicato alla misura dei gas inquinanti per migliorare la previsione della qualità dell’aria. Il programma complessivo prevede la messa in orbita, a distanza di alcuni anni, di tre coppie di satelliti, per garantire il servizio operazionale fin verso il 2040. I satelliti di seconda generazione europei sono coordinati a livello internazionale con i satelliti polari americani e cinesi per garantire una copertura omogenea e senza lacune dell’atmosfera terrestre.

Commenti (4)

  1. Andrea 1, 1.12.2019, 14:00

    Interessante spiegazione, le "nuove osservazioni" unite ad una qualità dei dati superiore aprono senz'altro nuovi orizzonti. Ci faremo stupire. Una domanda, cosa vuol dire... i satelliti di prima generazione saranno sostituiti...? Cioè lo saranno perché verranno recuperati? O verranno fatti precipitare e si disintegreranno all'entrata nell'atmosfera oppure verranno lasciati ad orbitare insieme a centinaia di altri "inerti" spaziali? Capisco il valore prioritario della ricerca meteoambientale ma anche la spazzatura spaziale ha/avrà il suo influsso o no ?

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  2. Giulia, 30.11.2019, 08:58

    Il contenuto del blog molto interessante 🧐. Spero unicamente che tutto quanto descritto sia realizzabile visto che si “parla“ del 2040 tenendo presente che la natura fa ciò che vuole e non quello che desidera l’uomo.

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  3. Sergio, 30.11.2019, 07:33

    Coi nuovi satelliti quando saranno tutti operativi di quanto e come credete che le vostre previsioni meteo miglioreranno ?

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  4. Giacomo Mslnati, 29.11.2019, 19:45

    Buona sera a tutti. Ho trovato molto interessante e completa l'esposizione che mi sollecita una domanda. È possibile che la completezza di sensori e l'aumentata risoluzione dei rilievi satellitari possa mettere in discussione l'uso dei radiosondaggi da terra? In altre parole i dati raccolti dalle meteosonde possono essere superflui per alimentare i modelli numerici? Grazie.

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