Η Weather Stream, εμπορικός πάροχος δορυφορικών δεδομένων καιρού με έδρα το Boulder του Κολοράντο, συλλέγει παγκόσμιες ατμοσφαιρικές παρατηρήσεις με τον δορυφόρο GEMS2-Amethyst.
Ο δορυφόρος εκτοξεύτηκε στις 30 Μαρτίου με την αποστολή Transporter 16 της SpaceX από τη βάση Vandenberg Space Force Base στην Καλιφόρνια και φέρει εμπορικό μικροκυματικό ραδιόμετρο για την παροχή τρισδιάστατων προφίλ θερμοκρασίας και υγρασίας της ατμόσφαιρας.
«Ο καιρός επηρεάζει τα πάντα. Από την πρόγνωση έντονων καταιγίδων μέχρι την υποστήριξη στρατιωτικών επιχειρήσεων και τη βοήθεια στην ασφαλιστική βιομηχανία για την αξιολόγηση του κινδύνου, τα κενά παρατήρησης που καλύπτουμε με το GEMS2-Amethyst αφορούν αποφάσεις από τις οποίες εξαρτώνται καθημερινά δισεκατομμύρια άνθρωποι», δήλωσε σε ανακοίνωσή του ο ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Weather Stream, Michael Hurowitz.
Επειδή η μικροκυματική ανίχνευση παίζει σημαντικό ρόλο στα αριθμητικά μοντέλα καιρού, κρατικοί φορείς όπως η National Oceanic and Atmospheric Administration και η αμερικανική Πολεμική Αεροπορία έχουν αναθέσει συμβόλαια για να ενθαρρύνουν εταιρείες να αναπτύξουν και να διαθέσουν αυτά τα όργανα.
Στις 18 Ιουνίου, η NOAA ανέθεσε σύμβαση 2,7 εκατομμυρίων δολαρίων στην Orbital Micro Systems, θυγατρική της Weather Stream, και σύμβαση 7,3 εκατομμυρίων δολαρίων στην εταιρεία Tomorrow.io με έδρα τη Βοστώνη, με στόχο να «αξιολογηθεί η ποιότητα και ο αντίκτυπος» των εμπορικών δεδομένων μικροκυματικών ανιχνευτών «στα μοντέλα πρόγνωσης της NOAA και στην πρόγνωση τροπικών κυκλώνων», σύμφωνα με δελτίο Τύπου της NOAA. «Οι επιτυχημένες μελέτες προορίζονται να οδηγήσουν σε σταθερές αγορές εμπορικών δεδομένων, ώστε να ενισχυθεί το κυβερνητικό υπόβαθρο που στηρίζει τις επιχειρησιακές προβλέψεις της NOAA».
«Οι κυβερνητικοί φορείς θα είναι οι κύριοι πελάτες για τα δεδομένα μικροκυματικής θερμοκρασίας φωτεινότητας από την αποστολή GEMS2-Amethyst, ωστόσο έχουμε αρκετούς εμπορικούς πελάτες και συνεργάτες που θα αξιοποιούν τα δεδομένα σε εργαλεία πρόγνωσης, ανάλυσης και λήψης αποφάσεων», είπε ο Hurowitz με email. «Υποστηρίζουμε εμπορικές χρήσεις στους τομείς των μεταφορών, της ασφάλισης, της ενέργειας και της εξόρυξης με την περαιτέρω αξιοποίηση των δεδομένων. Θα ακολουθήσουμε πολιτική ανοιχτών δεδομένων για εμπορική αξιολόγηση με την αποστολή GEMS2-Amethyst, ώστε να διερευνηθεί ευρύτερο φάσμα χρήσεων. Μας βλέπουμε ως κρίκο της αλυσίδας εφοδιασμού για τη διεθνή κοινότητα του καιρού και του κλίματος».
Το GEMS2-Amethyst της Weather Stream διαθέτει παθητικό μικροκυματικό ραδιόμετρο δύο ζωνών, ενσωματωμένο σε πλατφόρμα GomSpace. Το ραδιόμετρο μετρά προφίλ θερμοκρασίας και υγρασίας της ατμόσφαιρας σε λωρίδα πλάτους σχεδόν 2.000 χιλιομέτρων και παρέχει παγκόσμια κάλυψη περίπου κάθε 12 ώρες. Ο δορυφόρος GEMS2-Amethyst, που βρίσκεται αυτή τη στιγμή σε ηλιοσύγχρονη τροχιά 600 χιλιομέτρων, έχει αναμενόμενη επιχειρησιακή διάρκεια ζωής πέντε ετών.
«Οι μετρήσεις θερμοκρασίας και υδρατμών με μικροκύματα έχουν εξελιχθεί στον σημαντικότερο και πιο επιδραστικό τύπο δορυφορικών δεδομένων για τη βελτίωση των βραχυπρόθεσμων και μεσοπρόθεσμων προβλέψεων», είπε ο Hurowitz. «Αυτό οφείλεται στη μοναδική τους ικανότητα να αποτυπώνουν κάθετα τη θερμοδυναμική κατάσταση της ατμόσφαιρας και να διαπερνούν τα σύννεφα και τα φαινόμενα βροχόπτωσης, καθώς λειτουργούν σε σημαντικά μεγαλύτερα μήκη κύματος από τους υπέρυθρους αισθητήρες. Πολλές ανεξάρτητες αξιολογήσεις από τη NOAA, το U.S. Naval Research Lab, το Met Office του Ηνωμένου Βασιλείου, το European Centre for Medium-Range Weather Forecasts και άλλους έχουν επιβεβαιώσει αυτόν τον αντίκτυπο».
Το 2019, η Weather Stream εκτόξευσε το πρώτο εμπορικό μικροκυματικό ραδιόμετρο σε cubesat. Ο πρώτος δορυφόρος GEMS, ένας cubesat τριών μονάδων, συγκέντρωσε δεδομένα θερμοκρασίας για περίπου 19 μήνες πριν επανεισέλθει στην ατμόσφαιρα της Γης. Το GEMS2-Amethyst, ένας cubesat έξι μονάδων, παρατηρεί πλέον, πέρα από τη θερμοκρασία, και την υγρασία της ατμόσφαιρας και τις βροχοπτώσεις.
«Παρότι η αρχική αποστολή GEMS1 είχε σχεδιαστεί ως αποστολή-πρωτότυπο και επίδειξη τεχνολογίας, καταφέραμε να έχουμε ουσιαστικά έσοδα από τον δορυφόρο κατά τη διάρκεια της λειτουργίας του», είπε ο Hurowitz. «Τα διδάγματα που αποκομίσαμε ήταν ανεκτίμητα για τη βελτίωση του σχεδιασμού του αισθητήρα και των προδιαγραφών για το GEMS2».
Η Weather Stream σχεδιάζει να δημιουργήσει έναν εμπορικό αστερισμό δορυφόρων GEMS για δεδομένα καιρού με δεκάδες δορυφόρους. Σε συνεργασία, οι δορυφόροι θα μπορούν να συλλέγουν δεδομένα πάνω από οποιοδήποτε σημείο της Γης ακόμη και κάθε 15 λεπτά, είπε ο Hurowitz με email.
Σε εξέλιξη βρίσκονται επίσης οι αισθητήρες GEMS3 και GEMS-Pearl, κατηγορίας microwave imager, «για να βελτιώσουν την κατακόρυφη ακρίβεια των παρατηρήσεων στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας και να προσφέρουν μια χαμηλού κόστους πλατφόρμα για παρατηρήσεις της επιφάνειας της θάλασσας και τροπικών κυκλώνων», είπε ο Hurowitz.
Έκθεση της NOAA του 2021, με τίτλο «Satellite Microwave Sounding Measurements in Weather Prediction», έκρινε ότι οι μικροκυματικοί ανιχνευτές στους πολικούς δορυφόρους καιρού «ήταν οι πιο επιδραστικές παρατηρήσεις τηλεπισκόπησης στα αριθμητικά μοντέλα πρόγνωσης καιρού τις τελευταίες δύο δεκαετίες και αναμένεται να συνεχίσουν να είναι στο μέλλον».
