구름이 기후에 미치는 영향을 측정하기 위해 정교한 유럽-일본 공동 위성이 발사되었습니다.
일부 낮은 고도의 구름은 지구를 식히는 것으로 알려져 있지만 다른 구름은 더 높은 고도에서 담요 역할을 합니다.
Earthcare 임무는 레이저와 레이더로 대기를 조사하여 균형이 정확히 어디에 있는지 확인합니다.
이는 기후가 온실가스 수준 증가에 어떻게 반응할지 예측하는 데 사용되는 컴퓨터 모델의 가장 큰 불확실성 중 하나입니다.
“우리 모델 중 다수는 미래에 구름의 양이 줄어들 것이라고 제안합니다. 즉, 구름이 햇빛을 우주로 반사하여 표면에서 흡수하는 일이 줄어들고 이것이 이산화탄소로 인해 얻는 온난화를 증폭시키는 역할을 한다는 의미입니다.”라고 Dr. 유럽 중거리 일기예보 센터의 로빈 호건(Robin Hogan)은 BBC 뉴스에 이렇게 말했습니다.
2.3톤짜리 위성은 캘리포니아에서 SpaceX 로켓으로 발사되었습니다.
이 프로젝트는 유럽우주국(Esa)이 주도하고 있으며, 이는 현재까지 이 조직의 가장 복잡한 지구 관측 노력이라고 설명합니다.
물론 도구가 의도한 대로 작동하도록 만드는 데는 기술적인 어려움이 큽니다. 임무 허가부터 발사까지 꼬박 20년이 걸린다.
Earthcare는 약 400km(250마일) 고도에서 지구 궤도를 돌게 됩니다.
이는 실제로 기후 과학자들이 찾는 정보를 얻기 위해 함께 작동하는 총 4개의 도구로 구성됩니다.
가장 간단한 것은 이미저(imager)입니다. 우주선 아래를 통과하는 장면의 사진을 찍어 다른 세 가지 장비로 수행한 측정에 대한 컨텍스트를 제공하는 카메라입니다.
Earthcare의 유럽 UV 레이저는 얇고 높은 구름과 구름 꼭대기 아래를 볼 수 있습니다. 이는 대기 중 작은 입자 구름과 물방울(에어로졸)의 형성과 거동에 영향을 미칩니다.
일본 레이더는 구름을 관찰하여 구름이 운반하는 물의 양과 비, 우박, 눈의 양을 결정합니다.
그리고 복사계는 태양에서 지구로 떨어지는 에너지가 얼마나 많이 반사되거나 다시 우주로 방출되는지를 감지할 수 있습니다.
영국 국립 지구 관측 센터의 헬렌 브린들리(Helen Brindley) 박사는 “이 밖으로 나가는 총 복사량과 태양에서 들어오는 양 사이의 균형이 근본적으로 우리 기후를 결정하는 요소입니다.”라고 말했습니다.
“예를 들어 온실가스 농도를 증가시켜 균형을 바꾸면 유입되는 에너지와 기후를 온난화시키는 에너지의 양이 줄어듭니다.”
Earthcare의 데이터는 장기적인 기후 전망과 함께 일기 예보를 개선하기 위해 지금 여기에서 사용될 것입니다. 예를 들어, 폭풍이 어떻게 전개되는지는 며칠 전에 위성에서 관측한 구름의 초기 상태에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
Earthcare에 대한 최초의 과학적 개념은 1993년 레딩 대학교의 Anthony Illingworth 교수와 동료들에 의해 제안되었습니다.
마침내 위성이 비행하는 모습을 보는 것은 꿈이 실현되는 것입니다. 그는 이렇게 말했습니다. “영국과 해외의 헌신적인 과학자 및 엔지니어로 구성된 놀라운 팀과 함께 길고 도전적인 여정이었습니다. 우리는 함께 세계를 변화시킬 정말 놀라운 무언가를 만들었습니다. 우리가 지구를 이해하는 방식이죠.”
주요 기술적 어려움 중 하나는 우주 레이저, 즉 LiDAR입니다.
개발자인 Airbus-France는 진공 상태의 우주에서도 안정적으로 작동할 수 있는 디자인을 찾는 데 어려움을 겪었습니다. 도구의 근본적인 재구성이 필요했는데, 이로 인해 지연이 발생했을 뿐만 아니라 현재 약 €850m(£725m)의 가치가 있는 작업의 최종 비용이 크게 추가되었습니다.
“이것은 작은 문제를 저렴하고 신속하게 해결하는 일이 아닙니다. 이것은 복잡합니다. Earthcare가 그렇게 오래 걸린 이유는 우리가 최적 기준을 원하기 때문입니다”라고 Earth 회장인 Beth Greenway 박사는 말했습니다. 영국 우주국에서 모니터링 중입니다.
Earthcare는 데이터를 수집하는 데 오랜 시간이 걸리지 않습니다. 400km 상공으로 비행하면 해당 고도에 남아 있는 대기의 저항을 느낄 수 있습니다. 이것은 위성을 끌어 내리는 데 작동합니다.
Esa의 Michael Eisinger 박사는 “3년 동안 사용할 수 있는 연료가 있고 1년 동안 사용할 수 있는 예비 연료가 있습니다. 기본적으로 낮은 궤도와 항력으로 인해 수명이 제한되어 있습니다.”라고 말했습니다.
Earthcare의 산업 개발은 Airbus-Germany가 주도했으며 우주선의 기본 섀시 또는 구조는 영국에서 제작되었습니다. 영국은 Thales Alenia Space UK의 복사계와 Surrey Satellite Technology Ltd의 이미저를 제공했습니다. GMV-UK는 모든 데이터를 처리하는 지상 시스템을 준비했습니다.
이번 임무에 깊은 관심을 갖고 있는 일본 우주국(JAXA)은 우주선에 ‘하쿠류’ 또는 ‘백룡’이라는 별명을 붙이는 일반적인 관행을 따를 예정이다.
일본 신화에서 용은 물을 다스리고 하늘을 나는 고대의 신성한 생물입니다. 올해 2024년은 일본의 용의 해(다쓰토시)이기도 합니다.
흰색 단열재와 꼬리를 닮은 길고 끌리는 태양 전지판이 특징인 위성의 외관과도 관련이 있습니다.
Jaxa 프로젝트 매니저인 토미타 에이이치(Eiichi Tomita)는 “우주를 날아다니는 용처럼 Earthcare는 우리의 미래를 상상하는 회사가 될 것입니다.”라고 말했습니다.
