Rankiem 8 stycznia 2025 r. w systemie informacji o pożarze dla systemu zarządzania zasobami NASA pojawiła się czerwona kropka. Była to pierwsza oznaka jednego z najgorszych pożarów w Kalifornii, który pochłonął kilkanaście ofiar śmiertelnych i strawił tysiące domów w Palisades. Przez cały ten czas satelita Aqua krążył nad planetą, skanując planetę i przesyłając dane do stacji naziemnych na Alasce i Svalbardzie.
Ten satelita zawiera czujniki podczerwieni, które rejestrują zmiany Ziemia niemożliwy do zobaczenia gołym okiem, dlatego jest niezbędny do koordynowania działań ratowniczych podczas klęsk żywiołowych. Po wykryciu pożaru NASA konwertuje dane pochodzące z fal podczerwieni Aqua na współrzędne GPS, umożliwiając urzędnikom nakreślenie rozprzestrzeniania się pożaru w postaci punktów na mapie. Współrzędne te tworzą tak zwany spektroradiometr obrazowy o średniej rozdzielczości (MODIS), instrument wykrywający pożary na powierzchni Ziemi. Proces ten często powiadamia służby ratunkowe szybciej niż połączenia pod numer 911 z ziemi.
Brakujące dane stanowią problem dla naukowców próbujących wyjaśnić klimat Ziemi politykom i liderom biznesu, którzy podejmują decyzje, co z tym zrobić. zmiany klimatyczne. Chociaż utrata danych jest obecnie niewielka, naukowcy twierdzą, że problem z czasem będzie się tylko pogłębiał śmieci kosmiczne wzrasta.
Ale Aqua nie jest sama. Jest to jeden z trzech głównych satelitów tworzących rdzeń Systemu Obserwacji Ziemi (EOS), konstelacji koordynującej orbitę w celu jednoczesnego pomiaru lądu, oceanu i atmosfery.
Flota EOS pozwoliła nam zrozumieć, w jaki sposób aerozole wpływają na powstawanie chmur, sporządzić mapę wylesiania Amazonii i odkryć, w jaki sposób oceany Ziemi pociemniały z powodu zakwitów fitoplanktonu. I rzeczywiście, wszystkie trzy satelity – Aqua, Terra i Aura – są zagrożone przez śmieci kosmiczne. Począwszy od 2005 roku flota EOS skręciła, aby przynajmniej uniknąć śmieci kosmicznych 32 razy. Według danych zarejestrowanych przez organizację Manewry mogły w kilku przypadkach spowodować uszkodzenie danych klimatycznych Ocena oceny produktów danych o ziemi. Oprócz danych dochodzi także do utraty cennego paliwa.
„Nawet bez kolizji śmieci kosmiczne mają swoje koszty ekonomiczne” – Andrew Bonwick, wiceprezes ds Królestwo Firma Insurance, która oferuje ubezpieczenie satelitów i musi uwzględniać ryzyko kolizji, powiedziała Space.com. „Za każdym razem, gdy satelita musi manewrować, aby uniknąć potencjalnej kolizji, zużywa paliwo, które jest zasobem ograniczonym i cennym”.
„Sytuacja się pogorszy, zanim się poprawi” – stwierdzili naukowcy z NASA w badaniu z 2018 r raport który oceniał manewry gruzu. Z raportu wynika, że ryzyko zderzenia satelity EOS z kawałkiem śmieci orbitalnych rośnie.
W czasach swojej świetności Aqua przeleciała około 705 kilometrów nad powierzchnią Ziemi, przemieszczając się od bieguna północnego do bieguna południowego po elipsie 14 razy dziennie, skanując całą planetę. Satelita znajduje się na orbicie synchronicznej ze Słońcem i przechwytuje fale świetlne emitowane z powierzchni Ziemi.
Podczas tej podróży Aqua przetrwała zwarcie akumulatora, awarię termistora panelu słonecznego i utraciła 23 ciągi ogniw słonecznych. Jednak dzięki starannemu zarządzaniu paliwem satelita przetrwał o 18 lat dłużej niż pierwotnie projektowano.
„Gdybyśmy wiedzieli, że będziemy mieć statek kosmiczny i instrumenty, które przetrwają 20 lat, moglibyśmy wlać do niego więcej paliwa, aby działał jeszcze dłużej” – powiedziała Claire Parkinson, naukowiec z Aqua Project w 2022.
Satelity klimatyczne, takie jak Aqua, są bardziej narażone na ryzyko ze strony gruzu, ponieważ muszą latać blisko planety, aby przechwycić dane. Niska orbita okołoziemska (LEO) ma największą ilość śmieci kosmicznych uwięzionych tam przez Ziemię powaga i podróżuje z większą prędkością niż górna atmosfera.
W 2005 roku Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) wyśledziła około 16 000 kawałków śmieci. Do 2026 r. liczba ta wzrosła do ponad 44 000, co stanowi wzrost o około 180%.
Zdecydowana większość śmieci kosmicznych jest zbyt mała, aby można ją było śledzić, a ESA szacuje, że ponad milion małych kawałków nie zostało uwzględnionych. Nawet plamka farby może wystarczyć, aby zniszczyć satelitę.
Śmieci kosmiczne powstają, gdy satelity rozbijają się na orbicie w wyniku kolizji lub testów antysatelitarnych, takich jak te przeprowadzane przez Chiny i Rosję. 28 kwietnia w pobliżu tej planety przeleciały dwa rosyjskie statki kosmiczne 10 stóp (3 metry) od siebie.
Jednak unikanie śmieci kosmicznych nie jest głównym powodem, dla którego satelity zużywają paliwo. Pozostawiona sama Aqua w końcu zboczy z kursu. Grawitacja przepływających gór i wybrzuszeń oceanicznych powoli wyciąga satelitę z orbity, podczas gdy promieniowanie słoneczne zmienia jego obrót, uszkadzając zawarte w nim dane.
Z tego powodu naukowcy muszą stale korygować trajektorie satelitów, aby uniknąć zderzenia statku kosmicznego z innym statkiem kosmicznym lub nawet z przypadkowymi kawałkami kosmicznych śmieci. Choć prawdą jest, że wydawanie paliwa skraca żywotność satelity, zazwyczaj warto unikać śmieci kosmicznych. Większość paliwa Aqua została zużyta na korekty kursu orbity.
„W przypadku zastosowań, w których satelity mają za zadanie dostarczać szczegółowe obrazy określonych obszarów, zadanie to może po prostu nie zostać wykonane, zwłaszcza gdy zobrazowanie ma krytyczne znaczenie czasowe lub wymaga częstych ponownych wizyt” – mówi Bonwick.
Teraz Aqua dobiega kresu swojej żywotności. Ma zostać wyłączony w tym roku po prawie ćwierćwieczu przemierzania nieba, pozostawiając po sobie dziedzictwo dla przyszłych klimatologów. Pozostało mniej niż 30 kilogramów paliwa przechowywanego w rezerwie na czas opuszczenia Aqua do atmosfery i bezpiecznego spalenia. Do tego czasu satelita kontynuuje swoją orbitę niczym samochód staczający się ze wzgórza na biegu jałowym.
Po wyłączeniu jesienią Aqua nie będzie już miała wystarczającej ilości paliwa, aby uniknąć nadlatujących śmieci kosmicznych. The ryzyko kolizji dla satelitów rządu USA ma wynosić 1 na 1000, ale ryzyko wzrasta po wyczerpaniu się paliwa.
W 2007 roku, kiedy Chiny zniszczył jednego ze swoich satelitówwiele satelitów musiało manewrować, aby ominąć śmieci kosmiczne, co wzbudziło obawy co do takiej możliwości Zespół Kessleragdzie zderzenia satelitów zaczynają układać się kaskadą niczym kostki domina.
Według danych Agencji Kosmicznej doszło do czterech potwierdzonych kolizji kosmicznych ESAale tylko jeden z udziałem satelity klimatycznego: incydent z 2021 r., kiedy odłamek rosyjskiej rakiety Zenit-2 uderzył w chińskiego satelitę meteorologicznego Yunhai-1 02.
Niebezpieczeństwo wzrasta wraz z ESA doceniający wzrost ryzyka kolizji o 20% od 2024 r. Ze względu na zwiększone ryzyko stały się satelity prawie nieubezpieczonyco oznacza, że organizacje pozarządowe i agencje rządowe w coraz większym stopniu ponoszą koszty zagrożeń dla satelitów klimatycznych.
MamineSAT, satelita zaprojektowany do wychwytywania emisji metanu, aby pomóc lepiej zrozumieć gaz cieplarniany, przestał przesyłać dane w 2025 r. zaledwie piętnaście miesięcy po rozpoczęciu swojego cyklu życia. Po wysokiej aktywności słonecznej satelita nagle zamknięcie. Śledczy nie mogą dojść do porozumienia, dlaczego.
„Gdyby ten satelita nie był ubezpieczony, zabiłoby to całą firmę” – mówi Bonwick. „To nie tylko ochrona bilansu, to przetrwanie”.
Zestaw danych śledzenia ognia MODIS ma działać do czasu wyłączenia Aqua i jej partnerskiego satelity Terra. NASA, która odpowiedziała na pierwszą wiadomość e-mail od Space.com, ale nie udzieliła jeszcze odpowiedzi na konkretne pytania dotyczące tej kwestii, kontynuuje swoje możliwości wykrywania pożarów za pomocą pakietu radiometrów obrazowania w podczerwieni (VIIRS), bazy danych, która istnieje na wielu satelitach NASA.
Jednak ponieważ agencja kosmiczna cierpi z powodu cięć rządowych, lukę wypełniają obecnie prywatne firmy. Google ma opublikowane plany wystrzelenie konstelacji satelitów specjalnie do wykrywania pożarów, która ma uchwycić nawet mniejsze pożary w większej rozdzielczości niż dotychczas.
4 maja Aqua obchodziła swoje 24 urodziny. Prawdopodobnie będzie to jego ostatni występ. Wykonał ponad 126 000 okrążeń Ziemi i umożliwił wydanie co najmniej 30 000 publikacji naukowych.
Satelita pozostawił po sobie jeden z najdłuższych rekordów danych klimatycznych pochodzących z jednego satelity, jakie kiedykolwiek skompilowano. Trudno będzie zastąpić jego wkład w naukę o klimacie.
