أطلقت شركة “آريان سبيس” بنجاح القمر الصناعي “Aeolus” التابع لـ وكالة الفضاء الأوروبية و الذي سيكون أول مركبة فضائية مصممة لقياس رياح الأرض على نطاق عالمي.
و بعد 24 ساعة من التأخير بسبب الرياح القوية على ارتفاعات عالية ، انطلق “Aeolus” على متن صاروخ “Vega” الذي يبلغ طوله 30 مترًا من مركز جويانا للفضاء في كورو ، غويانا الفرنسية ، على الساعة 21:20 بتوقيت غرينتش.
سوف يعمل ساتل “Aeolus” الذي يبلغ وزنه 1360 كيلوغرام على قياس الرياح من سطح الأرض حتى طبقة الستراتوسفير باستخدام تقنية ليدار متقدمة، حيث ستساعد البيانات التي سيجمعها على تحسين التنبؤ بالطقس وتوفير معلومات قيمة عن أبحاث تغير المناخ.
و بعد حوالي 30 ثانية من الإطلاق وصل الصاروخ ذي المراحل الأربعة إلى سرعة تفوق سرعة الصوت، و أطلق محركا الصاروخ اللذان يعملان بالوقود الصلب على التوالي ، ثم أشعل محرك المرحلة العليا الذي يعمل بالوقود السائل مرتين للمناورة إلى مدار قطبي على ارتفاع يقدر بحوالي 320 كم فوق الأرض.
و بعد تحليق الصاروخ في منتصف الطريق حول المدار ، أصدرت الأوامر الآلية المرسلة من حاسوب الصاروخ إشارة نجاح فصل المركبة الفضائية “Aeolus” حوالي 55 دقيقة بعد عملية إطلاق.
وتلقت المحطات الأرضية في أستراليا والقارة القطبية الجنوبية أول إشارة من القمر الصناعي ، ونقلت القياس إلى مركز العمليات الفضائية الأوروبية في “دارمشتات” بألمانيا ، حيث أكد المهندسون أن “Aeolus” كان في حالة جيدة بعد الإطلاق.
وقال الرئيس التنفيذي لشركة “آريان سبيس” : “يسرنا أن نؤكد أن “Aeolus” قد تم فصله بأمان في مداره المتزامن المستهدف ، سوف يقيس القمر الصناعي بدقة تيارات الرياح على الأرض ، مما يحسن من التنبؤ بالطقس ، وفي النهاية قدرتنا على حماية البيئة”.
بتمويل من وكالة الفضاء الأوروبية و الإشراف على عملية البناء من قبل فرع شركة إيرباص للفضاء ، فإن مهمة “Aeolus” التي تبلغ تكلفتها 550 مليون دولار عانت من تأخيرات عديدة منذ حصولها على موافقة وكالة الفضاء الأوروبية الرسمية في عام 2002 ، حيث واجه المهندسون مشاكل في أداة الليزر الخاصة بالبعثة.
سيقوم “Aeolus” بجمع أول قياسات شاملة لسرعة الرياح فوق المحيطات و الكتل الأرضية من سطح الأرض إلى ارتفاع بحوالي 30 كيلومترًا.
و للقيام بهذا تم تجهيز القمر الصناعي بأداة عالية الطاقة تطلق 10 ميجاواط من الأشعة فوق البنفسجية بمعدل 50 مرة في الثانية ، و تعمل على تتبع التغيرات الدقيقة الواضحة في الحزمة المنعكسة التي تسببها جزيئات الهواء والمواد الأخرى في الغلاف الجوي.
و سينعكس جزء ضئيل من الفوتونات فوق البنفسجية المتفرقة مرة أخرى باتجاه تلسكوب طوله 1.5 متر على “Aeolus”.
تقول “آن جريت ستراومي” ، عالمة بعثات “Aeolus” في وكالة الفضاء الأوروبية : “يحمل الساتل بالفعل شمسا على متنه ، بمعنى أنه يرسل ضوء الليزر إلى الغلاف الجوي ، ومن ثم يتم تشتيت ضوء الليزر هذا من جزيئات الهواء والجسيمات في الغلاف الجوي”.
سوف يعود الضوء إلى جهاز دوبلر الليزر الجوي “ALADIN” مع لون مختلف قليلاً. و من خلال تحليل التغير في اللون الناتج عن حركة جزيئات الهواء في الغلاف الجوي المعروفة بتأثير دوبلر يمكن للعلماء استخلاص سرعات الرياح.
و أضافت “ستراومي” : “نفس الشيء يحدث للضوء الذي أرسله القمر الصناعي ، و إن حركة جزيئات الهواء والجسيمات في مسارها ستتمدد أو تنضغط في الموجة الضوئية ، وستحصل على لون مختلف يعود إلى الجهاز”.
…. “نحن نقيس الانعكاس الخلفي للهواء والجسيمات في نطاقات مختلفة عن الآلة ، ومن هذا يمكنك قياس الرياح على ارتفاعات مختلفة من خلال الغلاف الجوي من السطح إلى الطبقة الستراتوسفير على ارتفاع بحوالي 30 كيلومترًا و هو المستوى الأعلى الذي سنتمكن من قياسه”.
لم تتمكن أي بعثة فضائية أخرى من قياس الرياح في طبقات متعددة من الغلاف الجوي على نطاق عالمي. وكانت المهمات السابقة مقصورة على اشتقاق قياسات الرياح عن طريق تتبع حركة السحب والهباء الجوي ، أو بقياس تأثير الرياح على سطح المحيط.
ولكن “Aeolus” سوف تكون قادرة على قياس سرعة الرياح في سماء صافية ، لتتخطى القيود التي واجهتها البعثات الأخرى ( يستخدم خبراء الأرصاد الجوية حاليًا بالونات جوية وطائرات مخصصة لقياس بيانات الرياح ، لكن الملاحظات متقطعة ).
وقال الباحثين “مايكل ريني” و “لارس اساكسن” من المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية المتوسطة المدى
في منشور سابق أن قياسات الرياح من “Aeolus” : “سوف تملأ فجوة كبيرة في نظام مراقبة الرياح الحالي، لا سيما في طبقة التروبوسفير العليا ، والطبقة العليا من الستراتوسفير ، في المناطق المدارية وعلى المحيطات ، حيث تنقص عمليات رصد الرياح في الموقع” .
كما يعتزم فريق المهمة تحليل البيانات من “Aeolus” لاكتساب فهم أفضل لكيفية توليد الرياح ، وكيف ترتبط التيارات الجوية بالتغيرات في مناخ الأرض.
وقالت “ستراومي” : “سيكون هناك الكثير من الباحثين الذين يرغبون في معرفة المزيد عن الرياح والعلاقة بينها و بين ودرجة الحرارة والضغط وكذلك نماذج المناخ ، و من أجل جعل دراسة هذه التوقعات في السنوات القادمة فهم بحاجة إلى فهم كيفية عمل الرياح ، و هنا يأتي دور بيانات Aeolus” .
سيتم إرسال البيانات التي يجمعها القمر الصناعي إلى محطة في “سفالبارد” في النرويج مرة واحدة في كل مدار ، والخطة الآن هي توزيع تلك البيانات في غضون ثلاث ساعات إلى سلطات الأرصاد الجوية التي ستستخدمها لأغراضها الخاصة.
و من المتوقع أن تستمر المهمة لمدة ثلاث سنوات فقط ، نظرًا لأنها تمثل دراسة تقنية تجريبية. و إذا أثبتت مهمة “Aeolus” أنها مفيدة كما هو متوقع ، فقد يتم إطلاق قمر صناعي آخر أو ربما عدد اكبر مع تحسينات و أدوات أكثر تطورا في المستقبل.
“Aeolus” هي المهمة الخامسة في برنامج “Earth Explorer” التابع لـ وكالة الفضاء الأوروبية ، و الذي يشمل مشاريع الأقمار الصناعية المصممة لإجراء قياسات لجزء معين من الأرض أو البحر أو البيئات الجوية.
علماء الفلك يتمكنون من إكتشاف مصدر جسيمات “النيوترينو” عالية الطاقة التي تصطدم بالأرض
