Přitom na data, která má následující tři roky posílat, netrpělivě čekají meteorologové, agronomové, hydrologové i oceánologové: údaje o vlhkosti půdy a salinitě (množství rozpuštěných solí) oceánů mohou významně zpřesnit předpovědi počasí a dokonce varovat před záplavami nebo prudkými bouřemi.

Houstone, máme problém

SMOS pracuje zcela novou technologií. Čte mikrovlnné emise, které vysílá každý vlhký materiál. Problém je v tom, že tento přírodní signál na frekvenci 1,4 až 1,427 GHz (tzv. pásmo L) ruší i vysílačky některých komunikačních médií. Předpokládá se totiž, že tato frekvence bude vyhrazena jen pro vědecké sledování Země.

„V Africe je hned několik silných vysílačů, například v Chartúmu nebo v Jiho africké republice, které satelit oslepují,“ upozornil na květnové konferenci Evropské unie geologických věd jeden z šéfů vědeckého týmu SMOS Yann Kerr z francouzské organizace CESBIO na potíž s radiofrekvenční interferencí (RFI). „Ruší signál na rozlehlém území kontinentu. Afrika je přitom jednou z oblastí, pro kterou jsou informace o vlhkosti půdy nezbytné pro dobré hospodaření s vodou. Je to vážná překážka,“ varoval.

Zmapuje Zemi každé tři dny

SMOS váží 658 kilogramů a kromě komunikační části a energetického zdroje – dvojice solárních panelů dodávající celkem 900 wattů – jej tvoří interferometrický radiometr MIRAS (Microwave Imaging Radiometer with Aperture Synthesis), skládající se z trojice rozkládacích ramen navazujících na centrální část, na nichž je umístěno 69 anténních přijímačů LICEF pro měření mikrovlnného záření. Záběr snímačů (asi tisíc km) a dráha satelitu (výška nad Zemí 760 km) jsou propočítány tak, aby zmapoval celou Zemi každé tři dny.

Rozpozná i rozlitou lžíci vody

Půdní vlhkost, kterou MIRAS dokáže změřit s přesností na 96 procent pro každou oblast o poloměru asi 25 kilometrů, včetně množství vody ve vegetaci, je klíčovou informací nejen pro zemědělství, ale také pro meteorology, kteří tak mohou poskytovat přesnější předpovědi počasí i trendy dopadů klimatických změn. MIRAS je natolik citlivý, že by dokázal rozpoznat lžíci vody vylitou do hrsti suché půdy.

Dosud byly k dispozici jen omezené informace o vlhkosti půd, získávané velmi řídkou sítí sond. Pochopení detailů cirkulace vody v přírodě umožní i včas předvídat mimořádné události, ať z nadbytku vody v „nasáklých“ oblastech, tedy záplavy, nebo naopak třeba hladomory tam, kde je půda dlouhodobě vyprahlá.

Salinita oceánské vody, druhé „téma“ satelitu, je „motorem“ oceánského proudění. Směry a síla proudů mají na klima celých velkých regionů rozhodující vliv, proto budou získávaná data o odchylkách proudů neocenitelná pro varování před extrémními událostmi. Přístroj dokáže rozlišit změnu salinity už v řádu desetiny PSU (Practical Salinity Unit), jíž se slanost oceánů měří. Průměrná hodnota je přitom 35 PSU, což odpovídá 35 gramům soli rozpuštěné v litru vody.

Vidí i pod led

MIRAS už ukázal, že dokáže rozlišit i jezera tající vody na ledovém pokryvu Antarktidy, dokonce i sladké proudy pod šelfovým ledem. Toto skryté míšení sladké a slané vody mění vyvážený systém proudů u obou pólů, což se promítá v klimatických změnách.
„Několikrát nám ze satelitu přišly zvláštní snímky s útvary banánovitého tvaru,“ řekl Kerr.

„Zprvu jsme si mysleli, že je to buď závada na přístroji nebo zkreslení v důsledku pozemní interference. Pak jsme ale došlé údaje srovnali se záznamy pozemních dešťových radarů a ukázalo se, že MIRAS naprosto přesně zaznamenal padající déšť.“
SMOS je první takto specializovanou družicí, navíc pracující zcela novou technologií. Kvůli rušivému vlivu RFI musel tým expertů vyvinout a poslat na družici korekční software, který problém částečně odstranil. Evropská kosmická agentura, která SMOS provozuje, přesto již zahájila jednání s Mezinárodní telekomunikační unií s cílem identifikovat zdroje interference a jejich vysílání přizpůsobit tak, aby práci družice neblokovaly.

„Je to trochu smůla, že jsme první, kdo pracuje v pásmu L,“ poznamenal Kerr. „Zato jsme v tomto ohledu pionýři a věřím, že až vzlétnou další satelity s touto technologií, vědecký zájem převáží.“