ماهواره Arctic Weather Satellite که تنها هفت ماه پیش به فضا پرتاب شده، در حال رقم زدن آینده‌ای جدید برای پیش‌بینی وضعیت آب‌وهواست.
با وجود ابعاد کوچک و زمان توسعه‌ی کوتاه، این ماهواره موفق به تولید داده‌های دقیق دمایی و رطوبتی شده که می‌تواند پیش‌بینی‌های کوتاه‌مدت هواشناسی، به‌ویژه در مناطق دورافتاده‌ای همچون قطب شمال را به‌طرز چشمگیری بهبود بخشد.
ساخت سریع، مقرون‌به‌صرفه، اما با داده‌هایی باکیفیت
رویکردی جدید در طراحی ماهواره‌های هواشناسی
این ماهواره نمونه اولیه‌ای است که توسط آژانس فضایی اروپا (ESA) طراحی و توسعه یافته است. فرآیند طراحی آن تنها سه سال زمان برد و هزینه‌اش نسبت به مأموریت‌های سنتی پایش زمین، بسیار پایین‌تر بود.
هدف این پروژه آزمایش یک مدل نوآورانه بود: ساخت سریع، هزینه پایین، اما با حفظ کیفیت داده‌ها.
نتایج اولیه امیدوارکننده‌اند
داده‌های اولیه‌ای که این ماهواره جمع‌آوری کرده، نشان می‌دهند که این مدل جدید موفق بوده است. رادیومتر مایکروویو این ماهواره توانسته داده‌هایی با کیفیتی هم‌تراز با ماهواره‌های بزرگ‌تر و شناخته‌شده‌تر تولید کند.
داده‌هایی قدرتمند از بدنه‌ای کوچک
رادیومتر با ۱۹ کانال برای پایش دقیق جو
در قلب این ماهواره یک رادیومتر مایکروویو با اسکن عرضی و ۱۹ کانال قرار دارد که قادر است دما و رطوبت جو را حتی در شرایط ابری اندازه‌گیری کند؛ اطلاعاتی که در هر نوع وضعیت آب‌وهوایی حیاتی هستند.
پایش جهانی با تمرکز بر قطب
با وجود نام آن، این ماهواره تنها محدود به قطب شمال نیست و داده‌هایی در سطح جهانی جمع‌آوری می‌کند. با این حال، توانایی آن در سنجش بخار آب در مناطق قطبی، جایی که تغییرات سریع رطوبتی می‌تواند پیش‌بینی‌ها را به‌طور چشمگیری تغییر دهد، بسیار باارزش است.
کوچک اما پیشرفته
این ماهواره تنها ۱۲۵ کیلوگرم وزن دارد، یعنی تقریباً هم‌اندازه یک ماشین لباسشویی. در عین حال، از کانال فرکانسی ۳۲۵ گیگاهرتز استفاده می‌کند که تاکنون در پایش عملیاتی وضعیت آب‌وهوا به کار نرفته بود.
این قابلیت، امکان اندازه‌گیری بهتر یخ موجود در ابرها را فراهم می‌کند و باعث افزایش دقت پیش‌بینی‌ها می‌شود.
گامی به سوی ساخت صورت‌فلکی ماهواره‌ای
EPS-Sterna؛ آینده‌ی پیش‌بینی آب‌وهوا
ماهواره Arctic Weather Satellite در واقع نقطه شروعی برای پروژه‌ی آینده‌ای به نام EPS-Sterna است؛ مجموعه‌ای متشکل از شش ماهواره مشابه که قرار است در آینده ساخته شود.
در این پروژه، ESA مسئولیت ساخت ماهواره‌ها را بر عهده دارد و آژانس هواشناسی اروپا (Eumetsat) وظیفه‌ی مدیریت عملیاتی و توزیع داده‌ها را خواهد داشت. این رویکرد مشابه پروژه‌های موفق قبلی اروپا نظیر Meteosat و MetOp است.
اما قبل از آغاز این طرح گسترده، دانشمندان باید اطمینان حاصل کنند که داده‌های ماهواره کوچک واقعاً به بهبود پیش‌بینی‌ها کمک می‌کند. این ارزیابی هم‌اکنون در حال انجام است.
آزمایش‌های گسترده و بازخورد مثبت
نهادهای هواشناسی اروپایی در میدان آزمایش
سازمان‌های هواشناسی مختلف اروپایی مانند دفتر هواشناسی دانمارک، سرویس هواشناسی آلمان و مرکز اروپایی پیش‌بینی‌های میان‌مدت وضعیت آب‌وهوا (ECMWF) در حال بررسی داده‌های این ماهواره هستند.
آژانس Eumetsat نیز ارزیابی‌های مستقلی در زمینه عملکرد ماهواره انجام داده و نتایج اولیه بسیار مثبت گزارش شده‌اند.
فیلیپ شامبون از Météo-France می‌گوید:
«تیم ما کیفیت داده‌های ماهواره Arctic Weather را به‌دقت بررسی کرده و تأثیر مثبت آن‌ها بر پیش‌بینی‌های جهانی را اثبات کرده است. ما قصد داریم این داده‌ها را تا پایان سال به سیستم پیش‌بینی جهانی خود اضافه کنیم.»
او این پیشرفت را موفقیتی امیدوارکننده برای پروژه EPS-Sterna می‌داند که قرار است یکی از ارکان کلیدی در سامانه آینده پایش وضعیت جو باشد.
داده‌های ارزشمند از ماهواره‌ای کوچک
دیدگاه نهادهای پیش‌بینی جهانی
نیلز بورمان از ECMWF نیز تأکید دارد که کیفیت داده‌های اولیه بسیار امیدبخش بوده و اگر این روند ادامه یابد، این داده‌ها در سال جاری به‌طور رسمی در پیش‌بینی‌ها استفاده خواهند شد.
کاربردهای منطقه‌ای و محلی
آدام دیبروئه از مؤسسه هواشناسی و هیدرولوژی سوئد نیز گفته:
«ما به‌همراه سرویس‌های هواشناسی منطقه نوردیک، در حال ارزیابی کاربرد داده‌های این ماهواره برای پیش‌بینی‌های محلی در اسکاندیناوی و قطب شمال هستیم.»
پوشش خلأ قطبی در نقشه‌های هواشناسی
چالش‌های پوشش فعلی
ماهواره‌های فعلی محدودیت‌هایی دارند. به‌عنوان مثال، ماهواره‌های Meteosat که در مدار ۳۶٬۰۰۰ کیلومتری بالای استوا قرار دارند، هر ۱۵ دقیقه تصویر جدیدی می‌فرستند اما توانایی پوشش مناطق قطبی را ندارند.
ماهواره‌های MetOp با مدار قطبی می‌توانند این مناطق را پوشش دهند، اما تکمیل چرخه پوشش جهانی‌شان تا ۲۴ ساعت زمان می‌برد.
EPS-Sterna، راه‌حل خلأ پوشش قطبی
در صورت تکمیل، مجموعه ماهواره‌های EPS-Sterna با افزایش فراوانی داده‌ها، به‌ویژه در مناطق قطبی، می‌توانند این فاصله زمانی را به‌طور چشمگیری کاهش دهند.
پتانسیل عظیم در ابعاد کوچک
ویله کانگاس، مدیر پروژه Arctic Weather Satellite در ESA، در این باره می‌گوید:
«ما نشان دادیم که یک ماهواره کوچک ۱۲۵ کیلویی می‌تواند عملکردی در سطح مأموریت‌های بزرگ هواشناسی داشته باشد.»
او می‌افزاید که این پروژه هنوز در مراحل ابتدایی است و با اصلاحات و تحلیل‌های بیشتر، انتظار می‌رود این ماهواره در ماه‌های آینده بدرخشد.
در صورت تأیید نهایی، صورت‌فلکی EPS-Sterna به‌همراه ماهواره‌های نسل جدید اروپا نظیر MTG-S1 و MetOp-SG-A1 که قرار است امسال پرتاب شوند، می‌توانند تصویری جامع‌تر، سریع‌تر و دقیق‌تر از جو در حال تغییر زمین ارائه دهند.
جمع‌بندی
ماهواره Arctic Weather Satellite با وزنی کم، هزینه‌ای پایین و داده‌هایی دقیق، در مسیر تبدیل شدن به یکی از اجزای کلیدی آینده‌ی پیش‌بینی وضعیت آب‌وهوا قرار گرفته است. اگر طرح EPS-Sterna تصویب شود، شاهد ورود نسل جدیدی از ماهواره‌های هوشمند و سریع خواهیم بود که اطلاعات مهم جوّی را از نقاط دورافتاده و پرچالش مانند قطب‌ها به‌موقع در اختیار پیش‌بینی‌کنندگان قرار می‌دهند. این دستاورد می‌تواند نقطه عطفی در علم هواشناسی و آمادگی جوامع در برابر تغییرات اقلیمی باشد.
