ESAのアイオロス衛星は、大成功したミッションの後、高度320キロメートルから地球の大気圏に帰還した。通常、人工衛星は地球の重力によりゆっくりと降下しますが、ESAは制御された人工衛星の大気圏への再突入を初めて達成しました。以下は、アイオロスのミッション終了直前に実施されたライプニッツ対流圏研究所 (TROPOS) が関係する科学実験の簡単なレビューです。
フラウンホーファーFHRの宇宙観測レーダーTIRAによって取得された、スペースデブリの遷移段階としてのアイオロスの最終画像。 (色は温度ではなく、レーダーエコーの強度を表すことに注意してください)。
アイオロスは、全球の風プロフィールを取得する最初の宇宙ミッションです。画像出典: ESA/ATGmedialab
Aeolus 衛星は 2018 年 8 月 22 日に打ち上げられ、約 5 年間地球周回軌道上を飛行し、水平風速の垂直プロファイルと雲やエアロゾルからの後方散乱情報を提供しました。ミッションの開始から終了まで、TROPOS は風力およびエアロゾル/クラウド製品を検証するために世界中から継続的な参照測定データを提供し、ミッションの大成功に大きく貢献しました。ミッション終了後、TROPOS はデータ製品を改善し、ミッションの科学的影響を高めるため、Aeolus データ、イノベーション、サイエンス クラスター (DISC) プロジェクトにも参加します。 TROPOS は、ヨーロッパのパートナーの科学チームと協力して、クラス 2A エアロゾル光学特性評価製品の開発に携わり、データ品質を監視し、外部検証をサポートしています。
Aeolus の垂直風試験結果の分析。左: 雲頂の高さ (GOES-R 静止衛星による) とアイオロスの測定された軌道。右: 雲の上の天底で測定されたアイオロス信号レベル。黄色の線はGOES-Rからの雲頂高を示しています。出典: セバスチャン・ブレイ、TROPOS
衛星が歴史上廃棄される前に、Aeolus チームは一連の廃棄実験を成功裏に実施しました。科学者たちは、これらの実験結果が将来の宇宙ライダーミッションの改善に役立つことを期待しています。各テストは、機器の放射線性能とエアロゾルおよび風力製品への影響を評価するために、AeolusDISC と協力して実施されました。
TROPOS は、深い対流雲システム上の垂直風を測定するために、レーザーを公称 35 度の対角視野から天底視野 (衛星の真下の地表の点) に傾ける実験に参加しました。大きな水平スケールでは、垂直方向の空気の動きは平均して無視できますが、激しい対流状況 (熱帯低気圧など) では、この仮定は当てはまりません。 TROPOS のセバスチャン・ブレイ博士は、「このテスト中に収集された有望なデータをまだ分析中ですが、使用された仮定に対する垂直方向の空気の動きの影響を定量化できることを期待しています。」と述べました。
TROPOS は ATLID テストにも関与しており、EarthCARE で飛行する ATLID ライダーを模倣するように Aeolus レーザー ALADIN を構成しています。このテストの目的は、Aeolus の LIDAR に非常によく似た機器を搭載する EarthCARE 衛星の今後の打ち上げに備えることです。 「Aeolusから学んだ教訓は、EarthCAREミッションの準備に大いに役立ちました。エアロゾル、雲、放射線を測定する4つの機器を1つのプラットフォームで運ぶことは、Aeolusよりも困難です」とTROPOSのウラ・ワンディンガー博士は述べました。 EarthCARE ミッションの打ち上げ期間は現在、2024 年 4 月から 6 月に予定されています。ATLID テスト中、Aeolus はカーボベルデ諸島のライプツィヒとミンデロ上空を飛行しました。どちらのサイトも、TROPOS が運用する地上の LIDAR 機器を備えています。
TROPOSの最終声明
私たちは複雑な感情を抱きながら「アイオロス」の再突入イベントを追っています。一方で、この素晴らしい衛星が地球の大気圏で燃え尽きてしまったのは悲しいことです。その一方で、私たちはこのエキサイティングなミッションの成功に貢献できたことを嬉しく思い、誇りに思っています。
しかし、明るい未来に目を向けるべき理由もあります。アイオロスが最後に流星のように空を照らした後も、私たちの仕事はずっと続きます。 TROPOS の同僚は、AeolusDISC プロジェクトで過去 5 年間の Aeolus データの研究を継続し、特に再処理されたエアロゾル製品を検証し、大気科学コミュニティへの新しい用途に焦点を当てます。
さらに、私たちは来夏に開始される EarthCARE ミッションの準備にも積極的に取り組んでいます。 ESA-CARDINAL プロジェクトの枠組みの中で、TROPOS は ATLID LIDAR プロセッサおよびマルチスペクトル イメージャ (MSI) クラウド製品の開発において主導的な役割を果たしてきました。さらに、TROPOS は、世界中の地上測定サイトを使用して EarthCARE の測定を検証する準備を進めています。