Satelliittikuvilla voi seurata tarkasti ympäristön tilaa. Niiden avulla voidaan seurata kesällä esimerkiksi leväkukintoja tai metsäpaloja. Samalla tavoin ajantasainen satelliittikuva voi kertoa tulvista tai siitä, miten sotajoukot siirtyvät paikasta toiseen ja etenevät omia kohteitaan kohden. Ajantasaista tietoa voidaan kerätä maailmanlaajuisesti, mutta myös joltakin kohdennetulta alueelta. Jos jokin alue on hyvin vaikeakulkuinen, voidaan se kartoittaa satelliittien avulla. Landsat-järjestelmä oli ensimmäinen satelliittikartoitusjärjestelmä, jota on käytetty operatiivisessa toiminnassa. Se on tuottanut kuvia vuodesta 1972.
Ajantasainen satelliittikuva luonnonilmiöistä
ESA eli European Space Agency tuottaa Envisatin tuoreimpia kuvia. Tuore tai lähes reaaliaikainen satelliittikartta tässä tapauksessa tarkoittaa sitä, että kuvat ovat nähtävissä parin tunnin sisään siitä, kun ne kerätty. Tämän palvelun avulla voi seurata tulvia, tulivuorenpurkauksia, maastopaloja tai mitä tahansa mielenkiintoisia luonnonilmiöitä. Planeetan seuraaminen satelliittikuvista on houkuttavaa ja siinä saa maapallosta ihan erilaisen kuvan. Se kertoo meille siitä, kuinka upea planeetta nimeltä Maa todellisuudessa on.
Käyttäjille on tuotu sellaisia kuvia, joissa on hyödynnetty vain muutamia spektrikaistoja ja lisäksi kuvia on käsitelty niin, että ne näyttävät samalta kuin tilannetta katsoisi paljaalla silmällä. Sen sijaan tutkijoille on tarjolla huomattavasti tarkempia kuvia, jolloin niissä hyödynnetään 15 spektrikaistaa sekä käytetään lisäksi kehittyneitä algoritmeja. Tavalliselle katsojalle käsitellyt kuvat kertovat enemmän, koska niistä pystyy paremmin hahmottamaan, millaiselta Maa näyttää.
Miten reaaliaikainen satelliittikartta saa tietonsa?
Pysytään edelleen Envisatin toiminnassa. Envisat laukaistiin avaruuteen vuonna 2002 ja sillä on kymmenen kehittynyttä instrumenttia, joilla se tekee havaintoja maapallomme ilmakehästä, maa-alueista, jäätiköistä sekä valtameristä. Se kiertää maata polaarisella kiertoradalla, joka on 800 kilometrin korkeudessa Maasta. Se saa kolmen vuorokauden kuluessa globaalin kuvan. Se tarkoittaa, että satelliitti kiertää samasta pisteestä joka kolmas vuorokausi. Sen avulla ajantasainen satelliittikuva on ollut eurooppalaisille todella hyvä menestys.
Envisatin MERIS-instrumentti ei pysty tekemään havaintoja pimeässä, joten ajantasainen satelliittikuva muodostuu siten, että se mittaa Auringon säteilyä, jota Maa heijastaa. Silloin, kun aurinko on talven aikana matalimmillaan pohjoisilla alueilla, instrumentti ei pysty kuvaamaan esimerkiksi Skandinaviaa. Tilanne muuttuu kuitenkin maaliskuussa, jolloin valon määrä kasvaa ja näitäkin alueita voidaan kuvata jälleen päivittäin.
Satelliittien ja navigoinnin yhdistäminen
Navigointiin käytetään meidän kaikkien tuntemaa järjestelmää nimeltä GPS eli Global Positioning System. Se helpottaa elämää ja paikat löytyvät helpommin. Alun perin sen kehittäminen alkoi 1970-luvun puolivälissä, kun Yhdysvaltain ilmavoimat aloittivat sen kehittämisen Navstar -nimillä. Sen oli tarkoitus tulla asevoimien käyttöön paikannusmenetelmänä, joka on tarkka ja reaaliaikainen. Mutta siinä kävi samoin, kun usein Uno -pelissä, että pelaaminen alkaa vasta silloin, kun on saanut kortit pelattua kädestään. Eli GPS laajeni kuin vaivihkaa.
GPS-järjestelmä koostuu kolmesta erilaisesta segmentistä eli avaruudesta, kontrolliverkosta sekä käyttäjäosasta. Siihen kuuluu kaikkiaan 24 satelliittia ja jokainen niistä kiertää maapallon kaksi kertaa vuorokaudessa. GPS -vastaanotin puolestaan mittaa aikaa, joka kuluu signaalin siirtyessä satelliitilta vastaanottimelle. Näin saadaan laskettua sijainti. Ehkä puusta valmistettu satelliitti ei vielä tällä hetkellä kykene hoitamaan vastaavia tehtäviä, mutta mielenkiintoista nähdä myös sen kehittymistä.
Historiallinen vai ajantasainen satelliittikuva?
Mitä hyötyä on vanhasta satelliittikuvasta? Esimerkiksi Google maps -satelliittikuva on nyt hyödynnetty Google Earth -karttapalvelussa. Se tarkoittaa, että sieltä on mahdollista katsella mielenkiintoisia paikkoja tai jopa omia vanhoja kotikulmia avaruuden suunnasta. Timelapse käynnistetään haluamasta alueesta ja sen jälkeen voi katsoa kuvia vuodesta 1980 vuoteen 2020. Onko se riittävästi, sitä voi jokainen itse miettiä ja kokeilla.
Kun satelliittiteknologian avulla seurataan ympäristöä pidemmän aikaa, saadaan kerättyä dataa, jonka avulla voidaan seurata muutoksia pidemmältä ajalta. Se on tutkijoille arvokasta tietoa. Tällaisia mielenkiintoisia ilmiöitä ovat muun muassa jäätiköiden sulaminen, vesien pintalämpötilojen muutokset pitkällä aikavälillä tai jäätilanteet eri vuosina.
On selvää, että ajantasainen satelliittikuva tarvitsee toimivat satelliitit. Yleensä vanhat toimimattomat satelliitit jäävät avaruusromuksi ja käyttö loppuu sen vuoksi, kun ajoaine on lopussa. Vuonna 2024 on tarkoitus laukaista avaruuteen huoltorobotti, jonka tehtävänä on asentaa satelliittiin moduuli, joka toimii sen jälkeen uutena moottorijärjestelmänä. Onnistuessaan se toisi kustannussäästöjä ja samalla satelliitille lisää kuusi toimintavuotta. Mielenkiinnolla jäämme odottamaan, mitä tämä uudistus tuo onnistuessaan.