Le nuove spie spaziali che vedono tempeste e inquinamento

È stata lanciata la missione dei satelliti Mtg-S1 e Sentinel-4 che cambiano il modo in cui osserviamo la nostra atmosfera e non soltanto. La sigla indica il secondo satellite della terza generazione di Meteosat (Mtg) e il primo strumento per la missione Copernicus Sentinel-4. Sono partiti alle 23:04 ora dell’Europa centrale di ieri, martedì 1° luglio. Il satellite è ora in viaggio verso un’orbita geostazionaria a 36.000 km d’altitudine dalla quale monitorerà l’atmosfera terrestre. Da tale posizione le missioni potranno fornire dati rivoluzionari per la previsione di forti tempeste e dell’inquinamento atmosferico sull’Europa. Sia Mtg, sia Copernicus Sentinel-4, effettueranno missioni di osservazione della Terra pensate dall’Agenzia spaziale europea (Esa) per affrontare sfide scientifiche ma anche sociali. Il satellite Mtg-S1 è stato progettato per generare dati completamente nuovi, particolarmente adatti alla previsione a brevissimo termine di tempeste in rapida evoluzione, grazie a una visione tridimensionale dell’atmosfera. Il suo Sensore Infrarosso sarà il primo strumento europeo di “sounding iperspettrale” in orbita geostazionaria, che gli consentirà di sorvolare l’Europa e fornire un profilo della temperatura e dell’umidità a diverse altitudini sull’ Europa ogni 30 minuti; raccogliere e inviare dati su aerosol, ozono, biossido di azoto e anidride solforosa sull’Europa e sull’Africa ogni 60 minuti. Quella di Copernicus Sentinel-4, che consiste in uno strumento montato sul satellite Mtg-S1, sarà la prima missione a controllare la qualità dell’aria in Europa da un’orbita geostazionaria. La sua posizione fissa sopra l’equatore consente, infatti, di tenere costantemente puntato il suo spettrometro Uvn (sigla di ultravioletto, visibile e vicino infrarosso), su Europa e Nord Africa, arrivando a rivelare l’inquinamento ogni ora con un livello di dettaglio e precisione tale da rivoluzionare la previsione della qualità dell’aria in tutta Europa. Simonetta Cheli, direttrice dei programmi di osservazione della Terra dell’Esa, ha dichiarato: “Queste due missioni rivoluzionarie sono destinate a cambiare il modo in cui prevediamo sia le condizioni meteorologiche avverse, sia la qualità dell’aria in Europa. È grazie all’eccezionale lavoro che i nostri scienziati e tecnici hanno svolto con Eumetsat (Organizzazione europea per l’esercizio dei satelliti meteorologici), con la Commissione europea e con decine di partner industriali europei, che oggi siamo in grado di guardare con fiducia a previsioni più accurate e tempestive di eventi estremi e di inquinamento atmosferico”. Phil Evans, direttore generale di Eumetsat, ha dichiarato: Mtg-S1 fornirà nuovi tipi di dati che aiuteranno gli specialisti a rilevare segni di instabilità atmosferica persino prima della formazione delle nuvole. Combinando i dati dei satelliti nello Mtg-Imager, avremo per la prima volta una visione spaziale dell’intero ciclo di vita delle tempeste di tipo convettivo.” Evans si riferisce ai forti temporali causati dal sollevamento di masse d’aria calda e umida che, una volta raggiunta una certa altezza, si raffreddano e condensano formando nubi temporalesche come i cumulonembi. Questo tipo di tempesta è caratterizzato da forti correnti ascensionali e discendenti che possono portare a precipitazioni intense, fulmini e, in alcuni casi, grandine o trombe d’aria.

Christoph Kautz, direttore per la politica spaziale, la navigazione satellitare e l’osservazione della Terra della Commissione europea (Defis), spiega: “Sarà un grande supporto per i servizi meteorologici nazionali, contribuirà a salvare vite e ridurre i disagi. Questa nuova missione migliorerà la capacità dell’Europa di controllare l’atmosfera dallo spazio. I dati saranno preziosi per il Copernicus Atmosphere Monitoring Service (Cams), che già contribuisce molto al monitoraggio della salute pubblica e dell’ambiente”.  Il lancio Mtg-S1 e Copernicus Sentinel-4 è avvenuto da Cape Canaveral, in Florida (Usa) a bordo di un razzo SpaceX Falcon 9. Circa 35 minuti dopo il decollo è avvenuta l’acquisizione del segnale di controllo, seguita dal dispiegamento dei pannelli solari del satellite, indicando che da quel momento la missione disponeva dell’energia necessaria per far funzionare gli apparati di bordo.

L’Esplorazione mediante interferenza di onde radio

La missione Mtg era cominciata con il lancio di un primo satellite, lo Imager-1; questo Mtg-S1 è quindi il secondo in orbita e il suo sensore Infrarosso utilizza tecniche interferometriche, ovvero il metodo di misura che sfrutta il fenomeno dell’interferenza fra le onde luminose, sonore e radio per acquisire dati su temperatura, umidità, vento e presenza di gas. Tali tracce vengono quindi utilizzate per generare mappe tridimensionali dell’atmosfera contribuendo a migliorare l’accuratezza delle previsioni meteorologiche. Da questo si otterranno dati ad alta risoluzione sui gas che influenzano la qualità dell’aria che respiriamo, inclusi numerosi gas in tracce e inquinanti come il biossido di azoto, l’ozono, l’anidride solforosa e la formaldeide.

Lo strumento Infrared Sounder è perciò il primo strumento di sondaggio iperspettrale messo in orbita geostazionaria da una missione a guida europea. Sarà posizionato a circa 36.000 km sopra l’equatore e manterrà una posizione fissa rispetto alla Terra, seguendo la stessa area sulla superficie del pianeta mentre questo ruota. Fornirà una copertura dell’Europa e di parte dell’Africa settentrionale in modo ciclico, fornendo ai meteorologi un quadro completo della regione, integrando i dati sulla formazione delle nuvole e dei fulmini prodotti da Mtg-I. James Champion, project manager Mtg dell’Esa, spiega: “Questa missione, e naturalmente tutte le persone coinvolte, ha intrapreso un viaggio incredibile, abbiamo aspettative molto alte che il sensore sarà davvero un punto di svolta per fare previsioni più accurate e tempestive di condizioni meteorologiche estreme, facendo davvero la differenza per la vita e i mezzi di sussistenza delle persone in Europa e nell’Africa settentrionale”. Giorgio Bagnasco, project manager Esa per il Sentinel-4, ha dichiarato: “Questo satellite porta qualcosa di veramente nuovo alla famiglia di satelliti Copernicus Sentinel per l’osservazione della Terra. Noi di Esa siamo incredibilmente orgogliosi di aver contribuito allo sviluppo della missione fino al lancio. Questa missione ha uno strumento incredibilmente sensibile e preciso, che trasformerà il modo in cui prevediamo l’inquinamento atmosferico e comprendiamo le tendenze della qualità dell’aria”.