Nejdůležitější mise NASA může zachránit lidstvo. Startuje už brzy

Katastrofické titulky na nás vykouknou z novin snad každý druhý den. Sucha v Kalifornii a Austrálii, povodně v Evropě, tající led a rozšiřující se sahel. Země se mění, z velké části vlivem lidské činnosti, to je všeobecně známý fakt. Zároveň narůstá populace, kterou je třeba nakrmit. Odhady místních usedlíků o tom, kde je jak dobrá půda, už jaksi nestačí. Je třeba přesně vědět, jaká je zemědělská výtěžnost. Jinak řečeno, abychom všechny nakrmili, nesmíme plýtvat místem.

Tyto problémy a otázky s nimi spojené má za úkol řešit mise SMAP čili Soil Moisture Active Passive (aktivní a pasivní vlhkost půdy). Ve zkratce můžeme říct, že v závislosi na vlhkosti půdy budeme moci předpovídat přírodní katastrofy jako povodně, sucha a sesuvy půdy. Navíc budeme umět předpovědět velikost sklizně z velkých polí. Potenciálně tak můžeme zachránit tisíce životů před přírodními katastrofami a nedostatkem jídla.

Už skoro letí

Mise SMAP by se na oběžnou dráhu měla vydat 29. ledna 2015. Družice se skládá ze tří primárních instrumentů – radaru, radiometru a kruhové sítové antény, zatím největší, kterou jsme poslali do vesmíru. Velikost antény, která navíc bude rotovat, je omezena tím, co se vleze do rakety, která družici vynese na oběžnou dráhu. I tak je její průměr uctyhodných 6 metrů (je mimochodem tak chytře složená, že se vejde do válce 30 x 120 centimetrů a rozvine se s přesností na milimetry až na oběžné dráze). Aby družice pokryla co největší plochu, bude anténa rotovat okolo "stožáru" připevněného k jejímu vnějšímu okraji. Jedna otočka bude uskutečněna za 4 vteřiny, což je docela slušná rychlost.

A k čemu taková superanténa? Radar na palubě družice skrz anténu vyšle k Zemi mikrovlnné záření. To se po dopadu na Zem částečně odrazí a rozptýlí, ta samá anténa odražený signál zachytí nazpět. Mikrovlnné záření pronikne kousek do půdy, než se odrazí nazpět. Struktura půdy může lehce pozměnit vlastnosti záření, které jsou pak analyzovány a dávají nám odhad, kolik vlhkosti se skrývá v půdě. Z navráceného signálu umíme určit i to, zda se jedná o zmrzlou půdu, nebo ne. Rozlišení, které družice poskytne, je mezi jedním a třemi kilometry, což je z oběžné dráhy docela slušný výkon.

Umělcova představa družice SMAP ve vesmíru. Zdroj NASA.

Posledním instrumentem je radiometr. Ten je zásadní pro správnou analýzu odražených mikrovln. Frekvence, na které je záření vysíláno, je sice rezervovaná pro vědecké účely, ale frekvence blízké mohou snadno "znečistit" odražený signál. Na sousedních frekvencích přitom vysílají poměrně běžná zařízení jako mobilní telefony nebo kontrolní věže pro leteckou dopravu. Kdybychom se nepostarali o tyhle vnější vlivy, byla by do měření zanesena poměrně velká nepřesnost. V NASA byl vyvinut úplně nový způsob filtrace vlnových délek pomocí radiometru, takže SMAP má k dispozici poměrně velké množství dat, neznečištěných okolními frekvencemi.

Zkombinováním radiometru, který detekuje čisté frekvence s horším rozlišením, a radaru s rozlišením naopak velmi slušným dostaneme dosud nejpřesnější informace o půdě na Zemi, její výtěžnosti a mimo jiné i o počasí.

Mise SMAP není jedinou misí, kterou NASA monitoruje modrou planetu. Naopak, je jen jednou z mnoha, zato nejnovější. Ambice jsou jednoduché, je třeba naučit se Zemi využívat mnohem šetrněji než doposud, abychom vůbec měli prostor pro další generace.

Jana Poledniková