Rymden – Från vår planet til universums djupaste hörn
ESA:S Envisat
Besättningen på Apollo 8 var de första människorna som såg och fotograferade hela vår planet från rymden. Under det fjärde varvet runt månen tog befälhavaren William Anders en rad fotografier av jordklotet som har blivit kända under namnet ”Jorduppgång”. Bilderna avslöjade vår planets sanna prakt i skarp kontrast till den karga månytan och blev ikoniska. De visade att vårt hem bara är som ett bördigt litet sandkorn i den enorma och ogästvänliga rymden.
Från 60-talet och framåt har ett enormt antal jordobserverande satelliter skickats upp för att ta reda på hur det ligger till med vår globala miljö som får utstå mycket både av naturliga skäl och genom mänsklig påverkan. Det europeiska rymdorganet (ESA) skickade upp satelliten Envisat i bana den 1 mars 2002. Satellitens instrument används till att studera jordens hav, jordbruk, isformationer och atmosfäriska förhållanden.
Observationer från rymden kan avslöja stora förändringsmönster över jordens yta och i atmosfären. De kan användas som komplement till information från mätverktyg på jordytan eller under havsytan. En annan fördel med satelliterna är att de kontinuerligt kan överföra data och täcka områden av jorden som är otillgängliga eller allt för ogästvänliga för att man ska kunna få information därifrån.
Inledningsvis användes synligt ljus och infraröda sensorer på observationssatelliterna vid övervakning av molnens positioner för väderprognoser. Sedan infördes mikrovågssensorer för att förbättra prognoserna. Med dessa kunde temperatur, tryck och fukthalt i atmosfärens olika lager mätas.
Framgångarna med dessa satelliter fick NASA att lansera satellitserien Landsat i juli 1972. Med hjälp av de multispektrala skannerinstrumenten på Landsat lyckades man skapa bilder av jordens yta i åtta olika väglängder som visade snö och istäcken, växtlighet, landområden, kustregioner och bosättningar. Det visade sig vara värdefull data inom områden som kartografi, geologi, regional planering, skogsbruk, klimatstudier och i undervisningssyfte.
På 70-talet användes data från Landsat för att ta reda på hur det förhöll sig med världens veteodlingar i syfte att förutse avkastningsräntor och stabilisera marknaden för grödan. Det ledde i sin tur till stabilare priser för konsumenterna. Med data från Landsat-bilder har forskare nyligen upptäckt 650 tidigare okända barriäröar, inklusive en kedja på 54 öar som sträcker sig 56, 3 mil från Amazonflodens utlopp.
Satelliter räddar liv och minskar skador på egendom genom att de spårar upp och varnar för kommande orkaner, tornadoer, översvämningar och andra extremväder eller naturkatastrofer. I august 2005 varnade till exempel satelliter tidigt för orkanen Katrina och en månad senare för orkanen Rita. Tyvärr agerade man långsamt på dessa varningar, vilket resulterade i omfattande skador och
dödsfall. I efterhand användes bilder från olika satelliter (NASA:S TRMM samt NOAA:S GOES och POES) över de drabbade områdena för att man skulle kunna återuppbygga dem. Det bidrog till att skapa en överenskommelse mellan de länder som har satelliter att man ska förse nationer som drabbas av katastrofer med bilder.
De avkänningstekniker som används i satelliter består av optiska sensorer som kan registrera reflektioner från jorden i det synliga/ nästan infraröda spektrat och termisk infraröd strålning som strålar från jordytan. Mikrovågssensorer kan registrera strålning i den längre våglängden av spektrat som kommer från jordens yta eller så kan aktiva mikrovågssensorer skicka mikrovågor mot jorden och observera deras reflektioner.
Civil jordobservation via satellit koordineras av CEOS (the committee on Earth observation satellites) som för närvarande är ansluten till organisationer som driver 116 aktiva satelliter. De studerar den långsiktiga och för nderliga globala miljön, från atmosfären, land, is och snö, gravitation och magnetfält till haven. CEOS organisationer planerar att under de kommande 15 åren skicka upp 260 satelliter som kommer att föra med sig 400 instrument i syfte att utveckla väderprognoser och kunskapen om klimatförändringar.
Sedan 90-talet har NASA drivit programmet EOS (Earth observing system) som samordnar aktiviteten hos satelliter som går i bana över polerna för att studera strålning, moln, vattenånga och utfällning, haven, växthusgaser, hydrologi på markytan och processer i ekosystemen, glaciärer, havsis och istäcken, ozon och stratosfärisk kemi och naturliga och människoskapade aerosoler. För att utveckla forskningen ytterligare planeras 15 jordobserverande satelliter att sändas upp till 2020. Europeiska rymdorganisationen planerar dessutom ett flertal ”jordutforskande” expeditioner, vilket bland annat inbegriper tre satelliter som ska studera jordens magnetfält (Swarm) och en som ska studera de globala vindarna (Adm-aeolus).
”För att utveckla forskningen ytterligare planeras 15 jordobserverande satelliter att sändas upp.”