Päivitys 13. elokuuta: laukaisu onnistui hyvin. Alla olevaa juttua on päivitetty sen mukaisesti. 14. elokuuta on lisätty teksti DA-Design Oy:n osallisuudesta lentoon.

Geostationaariradalla olevat Meteosat-satelliitit ja maapallon napojen kautta kulkevat MetOp-satelliitit ovat Euroopan sääsatelliittijärjestö EUMETSATin päätyökaluja. Ne täydentävät toisiaan: Meteosatit tarkkailevat koko ajan maapalloa allaan kaukaa, ja MetOp:it kiertävät lähempänä maapalloa, tekevät siksi tarkempia havaintoja, ja voivat tutkia yhtä tarkasti napaseutuja kuin päiväntasaajan alueita.

Satelliittiperheet oli aikomus uusia vuoron perään, mutta koronapandemia sai aikataulut paukkumaan, joten nyt sukupolvipäivitys tehdään lähes samaan aikaan. Tuorein Meteosat, joka toistaiseksi tunnetaan vain nimellä MTG-S1, laukaistiin vasta kuutisen viikkoa sitten. Ja nyt matkaan pääsee ensimmäinen uusi MetOp.

Koko nimeltään satelliitti on MetOp-SG-A1, eli MetOpin toinen sukupolvi (second generation) ja A-satelliitti 1.

Koronapandemia sai aikaan sen, että uuden sukupolven eurooppalaisten sääsatelliittien laukaisut ovatkin nyt näin lähellä toisiaan. Ja laukaisuita tulee jatkossakin tiiviisti, koska aiempi yksi Meteosat korvataan kolmella satelliitilla ja MetOp kahdella satelliitilla. Niitä kutsutaan mielikuvituksellisesti A:ksi ja B:ksi. Ja kaikista tehdään kopioita, joita lähetellään sitten seitsemän vuoden välein taivaalle, jotta tietoja saataisiin varmasti.

Näiden satelliittien perusteella ei tehdä vain sääennusteita, vaan myös varoitetaan myrskyistä ja ennustetaan tulvia. Ihmishenget riippuvat satelliittien toiminnasta.

MetOp-satelliitit, kuten Meteosatitkin, ovat Euroopan avaruusjärjestön ja EUMETSATin yhteistyötä. Yleistäen ESA vastaa satelliittien kehittämisestä ja laukaisemisesta ja EUMETSAT niiden operoinnista.

MetOp-SG-A1 laukaistiin avaruuteen nyt 13. elokuuta 2025 klo 3.37 Suomen aikaa Ariane 6 -kantoraketilla Kouroun avaruuskeskuksesta Ranskan Guyanasta. Kyseessä oli Ariane 6:n kolmas lento, joten laukaisuja ei voi vielä pitää rutiinia. 

Satelliitti ohjattiin kiertämään Maata aurinkosynkroniselle naparadalle 835 kilometrin korkeuteen. Siellä se kiertää maapallon 14 kertaa vuorokaudessa ja tulee lentämään tällä radalla saman alueen ylitse lähes samaan aikaan joka päivä. 

MetOp-SG-A1 on ensimmäinen MetOp-SG-ohjelman satelliitti. Kaikkiaan ohjelmaan kuuluu kolme A- ja B-satelliittien paria, jotka takaavat maailmanlaajuisesti tehtyjen tasalaatuisten havaintojen jatkuvuuden yli 20 vuoden ajan. MetOp-SG-B1 laukaistaan vuonna 2026.

MetOp-SG-A1:ssa on kuusihavaintolaitetta, jotka kukin ovat kooltaan monien pienten satelliittien kokoisia. Kaikkiaan satelliitin massa tankattuna laukaisun aikaan on 4,1 tonnia. Kooltaan se on 7,0 x 3,0 x 3,4 m suuri aurinkopaneeli pakattuna. Se avattuna leveyttä satelliitilla on 14 metriä.

Tutkimuslaitteista suurimpia ovat IASI-NG, METimage ja MWS. 

Infrapuna-alueella toimiva uuden sukupolven interferometri (Infrared Atmospheric Sounding Interferometer – New Generation) perustuu nykyisen MetOpin laitteeseen, mutta on paljon parempi ja tarkempi. Se mittaa ilmakehän lämpötilaa, kosteutta ja kasvihuonekaasuja noin 18 000 spektrikanavalla.

METimage on näkyvän valon ja infrapunaisen alueella toimiva kamera. Kaikkien sondaavien ja mittaavien laitteiden ohella kuva on edelleen kiva ja tärkeä lisä.

Mikroaaltomittari (Microwave Sounder) havaitsee maapallosta tulevaa mikroaaltosäteilyä, mikä paljastaa ilmakehässä olevan vesihöyryn ja muiden sään ennustamisessa tärkeiden kaasujen määrää sekä sijaintia.

MWS:n  89 GHz:n radiometrinen vastaanotin on suomalaisen DA-Groupin suunnittelema ja valmistama. DA-Groupilla on pitkä historia mikroaaltotekniikan tekemisessä avaruussovelluksiin, ja myös pian laukaistavassa Sentinel-1d -satelliitissa on paljon yhtiön valmistamaa tekniikkaa.

Monitoimilaite 3MI eli Multi-Viewing, Multi-Channel, Multi-Polarisation Imager on kokonaan uudenlainen mittalaite. Sen avulla voidaan mm. havaita aerosoleja ja pilviä.

Radio-okkultaatiomittari eli RO (Radio Occultation Sounder) havaitsee lähellä maapallon horisonttia olevien navigointisatelliittien lähettämiä signaaleita ja pystyy niiden analysoinnin avulla mittaamaan ilmakehän tiheyttä ja kosteutta.

Lisäksi satelliitin kyydissä on EU:n Copernicus-ohjelmaan kuuluva mittalaite, joka kutsutaan nimellä Sentinel-5. Se on spektrometri, joka mittaa ilmakehän jälkikaasuja, kuten otsonia, typpidioksidia, rikkidioksidia, formaldehydiä, hiilimonoksidia ja metaania, sekä aerosoleja. Sentinel-5 tukee ilmanlaadun ja ilmaston seurantaa sekä UV-säteilyn arviointia. 

Satelliitti saapui Kouroun avaruuskeskukseen kesäkuussa 2025, minkä jälkeen sitä on testattu ja valmisteltu matkaan. Se on tankattu ja asennettu raketin nokkakartion sisään. 

Ariane 6 raketit valmistellaan lentoihinsa ensin vaakatasossa ja sen jälkeen pystysuorassa asennossa suuren liikkuvan suorarakennelman sisällä. Siellä keskusrungon sivuille asennetaan apuraketit ja lopulta nokkakartio nostetaan raketin päälle. 

Tämä lento on Ariane 6:n toinen kaupallinen lento ja kaikkiaan kolmas. Laukaisuvalmisteluja ei voi vielä pitää rutiininomaisina, mutta kaikki on sujunut edellisiä laukaisuvalmisteluita nopeammin ja jouhevammin. 

Lennolla käytettiin Ariane 6:n kevyintä versiota Ariane 62, missä on kaksi apurakettia. Myös raketin nokkakartio oli kahdesta käytettävissä olevasta lyhyempi, 14 metriä korkea. Suurempi on 20-metrinen. Kaikkiaan raketti on 55 metriä korkea ja sen massa laukaisun aikaan on 500 tonnia.

Satelliitti irtosi raketin ylemmästä vaiheessa tunnin ja neljä minuuttia laukaisun jälkeen. Sen jälkeen satelliitti avasi aurinkopaneelinsa, mutta vasta noin kohdassa kaksi tuntia laukaisun jälkeen voitiin huokaista helpotuksesta, kun satelliitti lensi maapallon varjosta auringonpaisteeseen ja aurinkopaneeli alkoi tuottaa satelliitille virtaa.

Samoihin aikoihin, kaksi T + kaksi tuntia ja 58 minuuttia, Arianen ylin vaihe sytytti moottorinsa hidastaakseen ratanopeutta, jotta vaihe putoaisi alas ilmakehään ja tuhoutuisi siinä. Näin se ei jää kiertämään romuna maapalloa.

Tiedetuubi on paikalla Kouroussa seuraamassa laukaisua ja tästä tulee lähipäivinä videoita.

EUMETSATIN pääjohtaja Phil Evans iloitsee uudesta satelliitista (ja esiintyy myös tulossa olevalla videolla).

Ensimmäinen eurooppalainen sääsatelliitti Meteosat 1 laukaisiin avaruuteen marraskuussa 1977, ja siitä alkaen avaruudesta tulleet kuvat ja tiedot ovat olleet olennainen osa sääennustamista myös Suomessa. 

Satelliitti sijaitsi geostationaariradalla noin 36 000 kilometrin korkeudessa nollameridiaanin kohdalla, joten se kiersi maapallon sopivasti 24 tunnissa siten, että Eurooppa ja Afrikka olivat juuri sopivasti sen kameroiden kuvakentässä.

Myöhemmin havaintoja tehtiin myös muualta, kun Euroopan päällä ollut satelliitti korvattiin uudella ja samalla vanhempi satelliitti siirrettiin toiseen paikkaan. Näitä ensimmäisen sukupolven satelliitteja lähetettiin avaruuteen kaikkiaan seitsemän, kunnes 14. kesäkuuta 2006 Meteosat 7 lopetti toimintansa.

Sen tehtävät otti hoitaakseen toisen sukupolven satelliitti, Meteosat-8, joka laukaistiin avaruuteen vuonna 2002. 

Ja viime vuoden joulukuussa kapula siirtyi eteenpäin kolmannen sukupolven Meteosatille, joka on olemukseltaan aivan erilainen kuin aiemmat. Kun aiemmin satelliitit olivat sylinterimäisiä ja kamera pyyhkäisi yli maapallon sitä mukaa kuin satelliitti pyöri, niin nyt kolmiakselistabiloitujen satelliittien instrumentit voivat katsoa pysyvästi kohti Maata.

Lisäksi kamerat ja havaintolaitteet voivat olla parempia.

MTG-I (vasemmalla) ja MTG-S ovat hyvin samanlaisia. Kuva: ESA.

MTG-satelliitit ovat kooltaan 2,3 x 2,8 x 5,2 m. Leveyttä niillä on avaruudessa aurinkopaneelit avattuna noin 12 metriä. Niiden massa on noin 1800 kiloa, tosin laukaisun aikaan mukana on myös pari tonnia ajoainetta.

Kuvantavassa MTG-I -satelliitissa on tarkka kamera ja salamamittalaite, joka pystyy havaitsemaan ukkosmyrskyjen syntymistä ja kehittymistä myös alueilla, joille maanpääliset salamalaskurit eivät yllä. 

Skannerisatelliitissa, hieman yleistäen, tarkka kameralaitteisto on korvattu huipputarkalla infrapunaspektrometrillä, joka pystyy paitsi kuvaamaan tarkasti eri aallonpituusalueilla, niin myös siivuttamaan ilmakehän pystysuunnassa viipaleisiin. Se voi siis muodostaa ikään kuin tarkan kolmiulotteisen kuvan ilmakehästä ja tehdä sen uudelleen ja uudelleen noin puolen tunnin välein.

Kameran sijaan skannerisatelliitissa on nimensä mukaisesti skanneri, IRS-infrapunaskanneri, joka sondaa ilmakehää ja mittaa sen lämpötilaa ja kosteutta. Se toimii tarkkailemalla Maan ilmakehästä heijastuvaa ja säteilevää infrapunasäteilyä eri aallonpituuksilla. Laite siis ikään kuin kuvaa maapalloa hyvin monilla eri aallonpituuskanavilla samanaikaisesti, ja kun eri aallonpituudet kertovat omaa tarinaansa eri korkeudella olevasta vesihöyrystä ja lämpötilasta, saadaan aikaan kuin läpileikkaus ilmakehästä.

Huimaa.

Sentinel-4A on puolestaan laite, joka tutkii Euroopan ilmanlaatua ja kasvihuonekaasuja. 

Yhdessä MTG-I ja MTG-S tuottavat noin 50 kertaa enemmän dataa kuin aiempi toisen sukupolven Meteosat.

”Ilmastonmuutoksen aiheuttaessa yhä useampia ja voimakkaampia sääilmiöitä, on tällainen tarkka ja oikea-aikainen ennustaminen entistäkin tärkeämpää", sanoi Peter Braesicke, Saksan säätieteellisen laitoksen DWD:n tutkimus- ja kehitysjohtaja. 

"Satelliitit tarjoavat suuren osan ennusteidemme taustalla olevasta olennaisesta datasta, ja olemme siksi erityisen innoissamme MTG-S:stä. Sen havainnot mahdollistavat tarkemmat ja oikea-aikaisemmat vakavien säävaroitukset, minkä lisäksi ne tukevat monia muita sovelluksia – ilmastotutkimusten parantamisesta ilmailun ja merenkulun turvallisuuden tehostamiseen.”

MTG-S1 testattavana. Kuva:ESA.

Yhdessä MTG-I ja MTG-S ovat lyömätön parivaljakko. Niiden avulla meteorologit voivat nähdä esimerkiksi voimakkaiden myrskyjen syntyä jo ennen kuin pelkästään kuvia katsomalla näkisi. Salamakamera voi seurata myrskyrintamien syntyä ja niiden kehittymistä voidaan jopa ennakoida. MTG-S:n spektrometri tuottaa jatkuvasti raakamateriaalia lyhyen- ja keskipitkänajan sääennusteille. 

Sentinel-4 on mittalaite, jota Eumetsat operoi Euroopan unionin puolesta. Yhden mittalaitteen lähettäminen geostationaariradalle noin 36 000 kilometrin korkeuteen olisi ollut hankalaa ja kallista, joten on parempi käyttää Meteosatia  apuna. Kyydin lisäksi Sentinel-4 saa sähköä ja tietoliikenneyhteydet Meteosatilta.

Sentinel-4:n tehtävänä on mitata ja kartoittaa Euroopan päällä olevia saasteita ja aerosoleja. Se mittaa esimerkiksi otsonia (O₃), typpidioksidia (NO₂), rikkidioksidia (SO₂) ja hiilimonoksidia (CO). Se tuottaa kartan Euroopan saastetilanteesta kerran tunnissa, ja sen avulla EU-maat voivat reagoida nopeasti esimerkiksi saastepiikkeihin ja antaa terveysvaroituksia.

Myös sääennustajat hyötyvät näistä tiedoista.

Seuraava kuvantava satelliitti, MTG-I2 laukaistaan näillä näkymin ensi vuoden syyskuussa, joten koko kolmikko on toiminnassa parin vuoden päästä. Kuvantavilla satelliiteilla on pieni ero: uusi tulee ottamaan kuvia vieläkin nopeammassa tahdissa, joten säätiedosta tulee silloin lähes reaaliaikaista.

Eumetsatin Jochen Grandell kertoo alla olevalla videolla tarkemmin uusista satelliiteista ja niiden tuomasta avusta meteorologeille.