|
|
|
| Tijdens de
Eerste
Wereldoorlog
De toestellen
waren uitgerust
met gewone
camera's.
Dat waren in
feite de
voorlopers van
de remote
sensing-systemen
zoals wij die
kennen.
De
foto's lieten de
positie en
omvang van de
vijandelijke
troepen zien. |
| |
Tijdens de
Tweede
Wereldoorlog
werd deze
techniek verder
ontwikkeld. Ter
voorbereiding op
de invasie van Normandië
(D-day) werd met
luchtfoto's de
kust in kaart
gebracht om
geschikte
landingsplaatsen
te vinden. Via
metingen voor de
kust werd de
lengte van de
golven bepaald
en
op basis
daarvan
vastgesteld hoe
diep het water
was. Verder werd
met infrarode
filmopnamen
onderscheid
aangebracht
tussen groene
vegetatie en
camouflagenetten. |
| |
| Vanguard-2 |
| |
| De Vanguard 2 was een van de eerste
Amerikaanse kunstmanen. Deze satelliet werd
gelanceerd
in 1959, de eerste jaren van de ruimtevaart.
Doel van deze vlucht was de verdeling van
wolken vastleggen op delen van het
aardoppervlak die door de zon werden
beschenen. Dit ging vrij eenvoudig,
aangezien wolken ± 80%, continenten 15 à 20%
en water 5% zonlicht weerkaatst.
Hiervoor was de Vanguard 2 uitgerust met
twee optische telescopen met twee
fotocellen. |
| |
Door de beweging van de kunstmaan kon deze
het aardoppervlak in stroken scannen.
De op zonnestroom (kwikaccu's)
functionerende recorder sloeg slechts
gegevens op als de satelliet zich boven het
door de zon verlichte gedeelte van het
aardoppervlak bevond.
Per omloop sloeg deze
50 minuten aan gegevens op. Op commando van
de grond seinde Vanguard 2 de vastgelegde
data in 60 seconden naar de aarde, waarna de
band werd
gewist en teruggespoeld. (Rechts: Vanguard-2 - Foto: NASA) |
|
|
|
| |
| TIROS-Satelliet |
| |
De Amerikaanse TIROS-1 kunstmaan was ‘s
werelds eerste succesvolle weersatelliet.
Deze eerste Television Infrared Observation
Satellite
(TIROS) ging op 1 april 1960 de
ruimte in en zond als eerste vanuit een baan
om de Aarde televisiebeelden terug naar de
Aarde van het weer.
De kunstmaan werd
ontworpen en gebouwd door de Radio Corporation of America (RCA) onder toezicht
van het Amerikaanse ruimtevaartagentschap
NASA en de U.S. Army Signal Research and
Development Laboratory in New Jersey. |
| |
Dankzij deze eerste TIROS satelliet kregen
meteorologen en onderzoekers nu voor het
eerst vanuit de ruimte beelden te zien van
het weer
waardoor het nut van
weersatellieten hierdoor meteen werd
bewezen. Dit was de eerste maal in de
geschiedenis dat weerkundigen in staat
waren
om bewegingen van wolken op grote schaal te
volgen. Op één van de vele opnamen die
gemaakt werden door TIROS-1 was ondermeer
een
cycloon te zien |
 |
| De Amerikaanse TIROS-1 weersatelliet
- Foto: NASA |
|
|
 |
| Eerste beeld van de Tiros-1 uit 1960 met een zichtbare cycloon. |
|
TIROS-1 werd ontwikkeld om experimentele
televisiebeelden te maken van weerpatronen
vanuit de ruimte. Hiervoor werd de 120
kilogram zware satelliet, door middel van
een Amerikaanse Thor-Able raket vanop de
Cape Canaveral lanceerbasis in Florida, in
een bijna cirkelvormige baan om
de Aarde gebracht (700 km x 753 km). Ondanks
het feit dat TIROS-1 slechts 78 dagen
operationeel was, bleek deze missie veel
succesvoller te
zijn
dan de Vanguard 2 satelliet in het
kader van meteorologisch onderzoek vanuit de
ruimte. Gedurende zijn operationele missie
stuurde TIROS-1 maar liefst 23 000 opnamen
van het weer naar de Aarde waardoor
meteorologen nu voor voorspellingen konden
maken aan de hand van nieuwe gegevens en een
beter inzicht kregen in
de evolutie van
bepaalde weerpatronen. De Vanguard 2
satelliet, die op 17 februari 1959 werd
gelanceerd, bleek geen nuttige gegevens te
kunnen verzamelen omwille van een slechte
omwentelingsas. De kunstmaan zelf had een
diameter van 1,1 meter, was 50 centimeter
hoog en werd uitgerust met ondermeer twee
zwart-wit televisiecamera’s, zendapparatuur, 200 zonnecellen en batterijen. Daarnaast
beschikte TIROS-1 ook over twee tape-recorders die men kon gebruiken om de
opnamen op op te slaan eenmaal de satelliet
buiten het bereik was
van de schotelantennes
op Aarde. |
De TIROS-serie
maakte de weg vrij
voor de NIMBUS-serie
van zeven
satellieten van de
NASA, die vloog van
1964 tot 1978.
Vernoemd naar het
Latijnse woord voor
"regenwolk", zou het
NIMBUS-programma 30
jaar duren, en de 33
instrumenten die aan
boord van de
satellieten vliegen
zouden een
duizelingwekkende
reeks grond-,
oceaan- en
atmosferisch
onderzoek
ondersteunen. |
 |
| NIMBUS meteorologisch satellietsysteem. |
|
|
 |
| NIMBUS-3 werd gelanceerd op 3 april 1969 |
|
NASA's lancering van
Nimbus 3 in april
1969 markeerde een
baanbrekend moment
voor
weersatellieten.`Voor
het eerst konden de
instrumenten
van de
satelliet de lucht
verticaal
onderzoeken
om temperatuur,
vocht en waterdamp
te meten, de
essentiële
ingrediënten die
nodig zijn om het
weer te voorspellen
en om vroegtijdige
stormwaarschuwingen
te geven. Dit proces
staat bekend
als atmosferisch
klinken. De NIMBUS
3-sounder,
die twee
spectrometers
vervoerde: de Satellite Infrared
Spectrometer (SIRS)
en de Infrared
Interferometer-spectrometer
(IRIS), maakte dit
mogelijk over de
hele planeet. |
| |
De eerste
satellieten konden
alleen in infrarood
waarnemen. .
Maar infrarood
signalen hebben een
grote beperking.
Ze kunnen niet door
de wolken heen
kijken.
En wolken bedekken
ongeveer 50 procent
van de planeet. Hiervoor werden de
microgolfinstrumenten
ontwikkeld en konden
we voor het eerst in
de wolken
binnendringen en
zien wat eronder
was.
Het nut van
microgolfinstrumenten
werd gedemonstreerd
op
onderzoekssatellieten.
Er was de Sovjet
Kosmos-243, die in
september 1968 werd
gelanceerd en vijf
jaar later in de VS
vloog een
NASA-instrument
genaamd de Nimbus E
Microwave
Spectrometer (NEMS)
op de Nimbus 5. De
eerste operationele
microgolfsirene van
het land vloog op
TIROS-N in
1978. |
| NOAA (North Oceanographic and Atmospheric
Administration is de in de Verenigde Staten
de instantie die zich bezig houdt met
meteorologie en oceanografie en exploiteert
de NOAA satellieten.
De NOAA is op 3 oktober 1970 opgericht,
nadat de Amerikaanse president Richard Nixon
had voorgesteld een nieuwe organisatie in
het leven te roepen voor een betere
bescherming van
bezittingen tegen natuurgeweld, voor een
beter begrip van het milieu en voor de
exploratie en ontwikkeling van natuurlijke
hulpbronnen op zee.
Vanaf 1970 werden de satellieten uitgerust
met infraroodsensoren, waardoor de ononderbroken opname van data mogelijk wordt, dag en nacht. De satellieten bieden bovendien de kans op globale schaal het ijs en besneeuwde oppervlak, de oppervlaktetemperaturen van het water, de verticale temperatuursprofielen van de atmosfeer en de vochtigheid te meten. Vanaf dit moment werden de satellieten herdoopt tot NOAA. |
| |
 |
| NOAA satelliet Foto: NOAA |
|
|
 |
| Zie Tekst 1 |
|
| Zonneglinstering boven Nederland, de Waddenzee en de Noordzee. Satelliet: NOAA. Beeldbewerking DLR Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen, Duitsland |
| |
Sinds
1978 worden de NOAA-satellieten uitgerust
met een AVHRR radiometer, die in staat is
elektromagnetische straling in het
zichtbare,
nabij-infrarode, midden-infrarode
en thermisch-infrarode spectrum op te
vangen. De scanning radiometer AVHRR wordt
gekenmerkt door een zeer breed
observatieveld. Zijn strook is 2940
km breed en hij heeft een resolutie
van 1 km in het IR en
0,5 km in het
zichtbaar spectrum.
Het instrument levert 2 x per dag
wolkenbeelden van de hele wereld en
biedt ook frequent beelden van land-
en zeeoppervlakken. Het instrument
is bijzonder geschikt voor de studie
van vegetatie op wereldschaal, b.v.
voor de studie van
seizoenwisselingen. Bovendien kan
men met AVHRR de
oppervlaktetemperaturen van de zee
en de ijsbedekking opvolgen. |
| |
In 50 jaar tijd zijn vijf generaties
satellieten gepasseerd: TIROS (10
satellieten), ESSA (9 satellieten),
ITOS ( 8 satellieten),
TIROS-N (3
satellieten)
en ATN (Advanced
TIROS-N, 13 satellieten totnogtoe).
Het POES-programma (Polar
Operational Environmental Satellite)
omvat de laatste twee reeksen. Op
dit moment zijn nog 5
NOAA-satellieten actief; de laatste
van de serie,
NOAA-19, werd
gelanceerd in februari 2009. de
satellieten zijn gedefaseerd. Op die
manier wordt eenzelfde gebied 4 maal
per dag overvlogen met een interval
van nagenoeg 6 uur: in de voor- en
namiddag door satellieten met een
even nummer, ‘s nachts en aan het
begin van de namiddag door
satellieten met een oneven nummer. |
| |
| |
| Synchronous Meteorological Satellite (SMS) |
| |
| Synchronous Meteorological Satellite (SMS) is de eerste operationele reeks geostationaire meteorologische satellieten die door NASA is gelanceerd. SMS-1 werd gelanceerd op 17 mei 1974 en SMS-2 op 6 februari 1975 door Delta 29141,2,3 raketten. Deze serie volgde het onderzoeksprogramma Applications Technology Satellite (ATS) dat het nut van geostationaire satellieten had aangetoond, met name voor de meteorologie. De SMS werd gevolgd door de serie Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES), die de steunpilaar werd van remote sensing van het weer boven Amerika. Aanvankelijk kreeg GOES-1 de naam SMS-C omdat het identiek was aan het vorige SMS4 |
 |
| Orkaan Carlotta gefotografeerd door SMS 2 op 5 juli 1975 |
|
|
 |
| Synchronous Meteorological Satellite (SMS) |
|
| SMS is ontwikkeld door NASA en wordt gebruikt door de Amerikaanse National Weather Service. Deze geostationaire satelliet met gecontroleerde rotatie had een radiometer die de atmosfeer in de zichtbare en infrarode spectra (VISSR) peilde om dag en nacht informatie te geven over de bewolking1. Het verzamel- en telecommunicatiesysteem stuurde de verwerkte gegevens naar grondstations, via een UHF-signaal en S-band, die het verspreidde. De satelliet had ook sensoren om protonen, elektronen, röntgenfluxen en het magnetische veld in zijn omgeving te detecteren. |
| |
| De afmetingen van de cilinder waren 190,5 cm in diameter en 230 cm in lengte1. De magnetometer reikte 83 cm voorbij de cilinder. De VISSR werd op een apparatuurrek gemonteerd en scande de aarde door een speciale opening in de zijkant van de satelliet. De buitenmuren waren bedekt met zonnepanelen om het van energie te voorzien en een sproeier aan de achterkant maakte het mogelijk om baancorrecties uit te voeren1. De rotatiesnelheid van de satelliet rond zijn as was ongeveer 100 omwentelingen per minuut, twee laterale straalpijpen op de evenaar en gecontroleerd door het grondcontrolecentrum dat voor de afstelling diende. Een VHF-transponder maakte het mogelijk om het tijdens de lancering te volgen en deed toen dienst als back-upsysteem tijdens de vlucht. |
| |
| Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) |
| |
De serie Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES) van satellieten is de belangrijkste familie van weersatellieten die in een geostationaire baan om de aarde werken en wordt gebruikt door de National Weather Service (NWS), de nationale weerdienst van de Verenigde Staten. Twee van deze satellieten bezetten permanent vaste posities ter hoogte van de evenaar, enerzijds boven het Amerikaanse continent
(GOES-East) en anderzijds boven de Stille Oceaan (GOES-West). Ze leveren een continue stroom van beelden in zichtbaar en infrarood licht die het mogelijk maken om de belangrijkste kenmerken van de fractie van de aardatmosfeer en van de oceaanmassa's die vanaf hun breedtegraad (ongeveer een derde van het aardoppervlak) waarneembaar zijn, te reconstrueren. Deze gegevens worden gebruikt voor weersvoorspelling (voorspelling door meteorologen en numerieke weersvoorspelling) en onderzoek. Deze satellieten dragen ook instrumenten die gegevens leveren over het ruimteweer (stroom van deeltjes geproduceerd door de zonnewind) en over het magnetisch veld van de aarde. |
| |
 |
| De eerste generatie GEOS satelliet |
|
|
 |
| GEOS-T gelanceerd in 2022 |
|
| |
| GOES-satellieten worden ontwikkeld en in een baan om de aarde gebracht door de Amerikaanse civiele ruimtevaartorganisatie NASA. Ze worden gefinancierd en beheerd door NOAA, het Amerikaanse bureau dat gespecialiseerd is in het verzamelen van meteorologische gegevens. Deze laatste beheert het grondsegment en is verantwoordelijk voor het samenstellen en distribueren van data naar verschillende nationale en internationale gebruikers. De eerste GOES-satelliet werd gelanceerd in 1975. Er werden drie generaties satellieten ontwikkeld met toenemende prestaties. De satellieten van de derde generatie, waarvan de eerste, GOES-R (GOES-16), in november 2016 in een baan om de aarde werd gebracht, is een ruimtevaartuig met een gewicht van meer dan 5 ton waarvan het belangrijkste instrument ABI (Advanced Baseline Imager) alle 5 minuten een compleet beeld van de kenmerken van de aardatmosfeer met een ruimtelijke resolutie tot 500 meter. Vier exemplaren van deze serie zijn gepland. |
| |
| De eerste generatie Meteosat-satellieten, Meteosat-1 tot Meteosat-7, leverden continue en betrouwbare meteorologische waarnemingen vanuit de ruimte aan een grote gebruikersgemeenschap. Meteosat-1 tot 7 zijn nu allemaal met pensioen. |
| |
Toen hij operationeel was, leverde de Meteosat First Generation elk half uur beelden in drie spectrale kanalen (Visible, Infrared) en Water Vapor,
via het Meteosat Visible and Infrared Imager (MVIRI)-instrument. Tot 1 februari 2017 verzorgde Meteosat-7 het primaire beeldmateriaal over de Indische Oceaan en leverde het een dienst die gegevens doorstuurde van Argos Data Collection Platforms (DCP), zoals boeien, ter ondersteuning
van het Tsunami-waarschuwingssysteem voor de Indische Oceaan. Er werd ook een reeks bewerkte meteorologische producten geproduceerd.
Het laatst verspreide Meteosat-7-beeld was op 31 maart 2017. |
 |
| Meteosat tweede generatie |
|
|
 |
| Meteosat derde generatie |
|
| Meteosat tweede genaratie |
Op 21 december 2005 werd de tweede MSG-satelliet gelanceerd met behulp van een Europees Ariane 5GS-draagraket. Het begon in 2006 als Meteosat-9 en bevindt zich momenteel (november 2019) op 3,5 ° Oost. De beeldgrootte in het HRV-kanaal (SW/panchromatisch) is 11136 × 11136 pixels met een ruimtelijke resolutie van maximaal 1×1 km² in het gebied van het midden van het beeld (0° noorderbreedte,
0° oosterlengte). De beeldresolutie zou daarmee overeenkomen met die van een 124 megapixel digitale camera. De overige van de twaalf kanalen produceren
beelden met een grootte van 3712 × 3712 pixels met een resolutie van ongeveer 3 × 3 km² in het midden van het beeld. Vanwege de geostationaire opnamegeometrie neemt de resolutie af naar de randen toe, of neemt het gebied van de aarde dat wordt weergegeven door een
pixel toe naar de randen toe. |
| |
Vier van de twaalf observatiekanalen vangen het zichtbare lichtbereik op, acht het infraroodbereik. Twee daarvan liggen in gebieden waar de
absorptie van straling door waterdamp in de atmosfeer sterk is. Hierdoor kunnen de weersomstandigheden, inclusief een schatting van het waterdampgehalte, in verschillende lagen van de atmosfeer worden vastgelegd. Alle kanalen samen sturen 20 keer meer data naar de aarde dan de vorige satellieten. De hoge verversingssnelheid maakt een nauwkeurige voorspelling van windrichting en -snelheid mogelijk door twee opeenvolgende opnamen te vergelijken die met een tussenpoos van 15 minuten zijn gemaakt. Door meerdere kanalen te combineren, kunnen verschillende soorten wolken (bijv. ijswolken) worden gedetecteerd. Sneeuwgebieden zijn ook duidelijk te onderscheiden van ijswolken. |
| |
| Meteosat derde generatie |
| De satellieten die vanaf 2023 de tweede generatie MSG moeten vervangen heten Meteosat Third Generation (MTG). Vanwege het aantal (en het gewicht) meetinstrumenten bedoeld voor MTG, heeft EUMETSAT besloten deze te verdelen over twee platforms. |
| |
Begin december 2008 werden de details van het MTG-programma bekendgemaakt. Daarna moet in 2015 de eerste MTG-I met Flexible Combined Imager van start gaan. De FCI is een beeldvormend instrument. Hij zou ook een bliksemdetectieapparaat bij zich hebben, de Lightning Imager (LI). De eerste MTG-S moet in 2017 van start gaan. Dit zou een instrument voor infraroodstraling met de Infrared Sounder (IRS) dragen.
Daarnaast zijn de MTG-S-satellieten gepland om het Ultra Violet en Near Infrared Sounder (UVN)-instrument te dragen, dat deel uitmaakt van de Sentinel-4-missie.
|
| Er moeten vier MTG-I-satellieten en twee MTG-S-satellieten worden gebouwd[12] die volgens meer recente planning (vanaf 2021) tussen 2022 en 2031 moeten worden gelanceerd. |
| |
|
Bronnen:
Wikipedia-fr,
Wikipedia-de,
Wikipedia-en |
|
|
|
|
|
|
