عاجل

عاجل

قمر صناعي فريد من نوعه يقيس سرعة واتجاه الرياح حول العالم في وقت واحد

تقرأ الآن:

قمر صناعي فريد من نوعه يقيس سرعة واتجاه الرياح حول العالم في وقت واحد

قمر صناعي فريد من نوعه يقيس سرعة واتجاه الرياح حول العالم في وقت واحد
حجم النص Aa Aa

أهلاً بكم في سبايس، هنا من ساحل شمال النرويج، حيث وصلنا إلى مركز أندويا لأبحاث الفضاء للقاء علماء يعملون على قمر صناعي جديد يسمى "آيولس"، يقيس الرياح في جميع أنحاء كوكبنا لأول مرة.

في الوقت الحالي يعمل هؤلاء العلماء على فحص جميع القياسات التي يحصلون عليها من المدار والتحقق من صحتها.

قرية بليك في جزيرة أندويا النرويجية

مهمة جديدة وفريدة من نوعها

مع إنطلاق صاروخ "فيغا" بدأت مهمة مناخية رائدة.

في أواخر أغسطس من هذا العام، انطلق القمر الصناعي "آيولس" إلى الفضاء بعد طول انتظار، محلقاً بسرعة وبعلو منخفض يبلغ نحو 320 كيلومتراً فوقنا.

عن مساره ومهمته تقول آن غريت ستروم وهي عالمة وباحثة في هذا المشروع التابع لوكالة الفضاء الأوروبية: "آيولس يدور حول الأرض في اللحظة التي نتحدث فيها. إنه يتحرك من القطب الشمالي إلى القطب الجنوبي ويعيد الكرة، في ما يسمى مدار قطبي. وعندما يتحرك حول الأرض هكذا ، تدور الأرض تحته، وهذا ما يتيح له جمع المعلومات من حول العالم ست عشرة مرة في اليوم".

يستخدم "آيولس" نظام ليزر يسمى "ليدار" لقياس الرياح وسرعتها على طول خط دراستها عبر مداره، لم تقم أي مهمة فضائية بذلك من قبل.

موقع جغرافي مميز

بكل الأحوال لا يمكن لأي بعثة فضائية أن تعمل في عزلة. هنا في النرويج، يعمل الفريق العلمي بدأب.

مركز الفضاء أندويا مخصص لمرصد جوي متعدد الأدوات بعمق 300 كيلومتر داخل الدائرة القطبية الشمالية. وستلعب البيانات المجمعة هنا دورًا رئيسيًا في فحص قياسات الرياح والتحقق منها من الفضاء.

إنه مكان فريد. يقول ميشال غوسا، مدير العلوم في مركز أندويا لأبحاث الفضاء: "إذا نظرت إلى موقعنا، مع وجود هذا المرصد عند درجة 69 شمالًا، فلا توجد مراصد أخرى قادرة على إجراء القياسات مع "آيولس". إذاً هذه هي المحطة الوحيدة التي تقوم بقياسات "ليدار" لسرعة الرياح واتجاهاتها عند خط العرض هذا في نصف الكرة الشمالي".

آن ستروم تشرح كيفية جمع معلومات الرياح باستخدام نموذج كرة أرضية على عمق 300 كم داخل الدائرة القطبية الشمالية

التقنيات ومصادر المعلومات والقياس

يعمل هذان التلسكوبان من معهد ليبنيز لفيزياء الغلاف الجوي بطريقة مشابهة للقمر "آيولس"، باستخدام الليزر لمراقبة الرياح.

وهذا يعني أن آن غريت ستروم يمكنها الاعتماد عليهما وعلى قياسات من محطة أرضية أخرى للقيام بالمقارنة طوال مهمة "آيولس"، تقول:"من المهم جداً أن نفهم ونتأكد من أن قياسات الأقمار الصناعية التي نقوم بها صحيحة لجميع أنواع الطقس، إن كانت عواصف مرتقبة، أوظروف مناخية جيدة. نحتاج إلى المقارنة مع هذه البيانات الأرضية ذات النوعية الجيدة لجميع أنواع الظروف الجوية، وهنا تكمن أهمية عدم القياس والمقارنة مرة واحدة بل المثابرة على القياس مع مرور الوقت".

كما يتم استخدام أنواع أخرى من البيانات لقياس دقة أجهزة "آيولس"، بما في ذلك قراءات من مناطيد الطقس.

هنا يقوم الفريق بإطلاق المناطيد، التي تجمع قياسات محلية دقيقة لسرعة الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة، مرتين في اليوم. هذه المعلومات تشكل الأساس في أي توقعات جوية.

تلفت إنغريد هانسين وهي مهندسة في المركز إلى أن هذه العملية تتيح فرص قياس أكثر وأدق: "بهذا الشكل نحصل على قياسات للرياح في الموقع، وهو أمر مهم للغاية لفحص البيانات القادمة من القمر الصناعي والتحقق منها. وبالتالي معرفة أننا نقوم بالقياس في نفس المنطقة تقريبًا. وبالطبع سيهبط المنطاد مع الرياح ولكننا سنعرف أن لدينا نفس التغطية العامة، وسنتمكن من مقارنة القياسات من القمر الصناعي والمنطاد. "

"آيولس" ليس وحده فهناك أقمار صناعية أخرى تراقب درجة الحرارة والرطوبة على مدى عقود من الزمن.

ومع ذلك لا يوجد نظام عالمي لقياس الرياح حول كوكبنا.

يمكننا تقدير الرياح من الغيوم وسطح البحر، ولكن ليس من خلال حركة الهواء في الجو.

مصور يورونيوز يأخذ لقطات لأجهزة الرادار التي تقيس الريح في مركز أندويا لأبحاث الفضاء

الريح هي الجزء المفقود من أحجية الطقس، كما يوضح لارس إساكسين، من المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى، يقول العالم لارس إساكسين إن بعض أكبر أخطاء التنبؤات التي شهدناها في السنوات الخمس الأخيرة قد ارتبطت بعدم فهمنا للرياح في المناطق المدارية، ويضيف: "ليس لدينا أية معلومات عن الرياح فوق المحيطات، جنوب المحيط الهادئ، لا توجد معلومات عن الرياح على الإطلاق. حتى في المحيط الأطلسي لدينا معلومات قليلة جدًا عن الرياح".

كل المعلومات القادمة من "آيولس" تمر عبر المركز الأوروبي للتنبؤات الجوية متوسطة المدى، لتتم معالجتها وتصحيحها بالمقارنة مع بيانات أخرى قبل تمريرها إلى المتنبئين.

ومع ذلك، فإن مهمة وكالة الفضاء الأوروبية هذه هي اختبار رسمي، وبانتظار أن تثبت نفسها.

​ويقر إساكسين بصعوبة التنبؤ بمدى نجاح هذه التجربة قائلاً: "لا أحد يعرف حتى الآن ما إذا كان هذا سينجح، ثم إن كان سيعمل جيداً.

سنضعه في نماذجنا للتنبؤ العددي بالطقس لتحسين فهمنا "للحالة الأولية"، وهذا هو حال الطقس اليوم وهو أمر مهم للقيام بتنبؤاتنا.

كل شيء يعتمد على وضع الطقس اليوم، ثم نقوم بتطبيق نموذج رياضي معقد في وقت مسبق، ليعطينا توقعات الطقس للأيام القادمة".

يستطيع "آيولس" قياس سرعة الرياح واتجاهها من سطح الأرض وصولاً إلى ارتفاع ثلاثين كيلومتراً، وحتى الآن يبدو أن أداة الليزر الحساسة في القمر تعمل على النحو المنشود.

آيولس والمستقبل

تقول آن ستروم: "بعد بضعة أسابيع فقط من إطلاق الأداة في الفضاء، وبدء فحص القمر الصناعي والتحقق من الأداة، والقيام بتشغيله، بدأنا بالفعل بالحصول على البيانات التي تبدو مثل البيانات التي سنحصل عليها كمنتج نهائي، هذا مثير حقًا".

وبالنظر إلى المستقبل، بعد أن يجمعوا بيانات على مدى عدة سنوات، يأمل العلماء باستخدام آيوليس لتحليل الاتجاهات طويلة المدى والنمذجة المناخية.

وتستطرد ستروم قائلة: "في المناخ المتغير كما هو الحال الآن، التباين في درجة الحرارة بين خط الاستواء والقطبين يصغر في الواقع، وهذا يؤدي إلى تغير الطريقة التي تتدفق بها الرياح في الغلاف الجوي لنقل الطاقة. وبتمكننا من فهم ذلك بمزيد من التفصيل سنكون قادرين على الحصول على تفاصيل أكثر دقة حول كيفية تغير الطقس أيضًا في المناخ المستقبلي."

إذا انتهت المهمة بشكل جيد، يمكن حينها إطلاق المزيد من مهمات "آيولس" لتغذية التنبؤات الجوية المستقبلية ببيانات الرياح وفهم تغير المناخ.

المزيد من الفضاء