CRISTAL bude, jako jedna ze 6 nových misí rozšiřujících program Copernicus, zkoumat tloušťku mořského i pevninského ledu a hloubku sněhu nad ledem v polárních oblastech. Získaná data budou uplatněny primárně v oblasti monitoringu a výzkumu změny klimatu, protože se díky sledovaným parametrům dá přímo pozorovat tání ledové pokrývky a stoupání hladiny oceánů. Praktické využití si data najdou také při podpoře lodní dopravy a plánování aktivit v polárních regionech.
Pro potřeby monitoringu topografických změn ledové pokrývky byla v rámci rozšiřování programu Copernicus vyvinuta nová mise Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter nebo zkráceně CRISTAL. Prvním hlavním cílem mise je sledování změn tloušťky mořského ledu v arktické oblasti a v Jižním Oceánu a hloubky sněhu nad tímto ledem. Kontinuální měření tohoto parametru totiž pomáhá pochopit, jak v globálním měřítku ovlivňuje tání ledu klima a představuje východisko pro pochopení arktického systému jako celek. Užitečná je přitom znalost hloubky sněhu, protože zvyšuje přesnost měření tloušťky ledu a je využívána i při tvorbě předpovědních modelů. CRISTAL je potřebná zejména pro pozorování v oblasti nad 81,5° severní šířky, protože současná mise CryoSat-2 již překročila svou očekávanou životnost a Sentinel-3 toho není schopna. Za druhý hlavní cíl byl stanoven monitoring změn v nadmořské výšce povrchu polárních ledovců, ledových čepic a kontinentálních ledovců (napr. v Grónsku a na Antarktidě). Tato činnost je nutná hlavně k identifikaci a následnému sledování vznikajících narušení rovnováhy, které mohou negativně ovlivnit stabilitu ledovců a způsobit v budoucnu zvýšení hladiny oceánů a moří.
Pozorování přinesou zároveň pohled na topografii oceánů a budou prováděné nejen na otevřených vodních plochách, ale i v pobřežních a vnitrozemských vodách. Data z mise poslouží díky tomu i při posuzování změn nadmořské výšky půdy v polárních regionech a to například v důsledku tání permafrostu nebo eroze pobřeží. Pro navigaci lodní dopravy v polárních oblastech a oceánografii budou kromě již zmíněných údajů významné i měření výšky hladiny oceánů, proudů, rychlosti větru či signifikantní výšky vln.
Celkově budou pro CRISTAL zkonstruovány dva satelity s hmotností po 1700 kg, očekávanou životností 7 a půl roku a startem naplánovaným na rok 2027. Pohybovat se budou po kvazipolární a heliosynchronní (SSO – sun-synchronous orbit) oběžné dráze v nadmořské výšce cca. 760 km. Primárními nástroji mise budou dvoufrekvenční radarový výškoměr (IRIS – Interferometric Radar Altimeter for Ice and Snow) a mikrovlnný radiometr, přičemž se oba budou nacházet současně na jednotlivých družicích. IRIS bude snímat v Ku (12 – 18 GHz) a Ka (26,5 – 40 GHz) frekvenčním pásmu mikrovlnného záření s tím, že jeho úkolem bude naplňování dvou hlavních cílů mise. Na měření nadmořské výšky povrchu ledovců bude používat techniku s názvem interferometrie přispívající ke zvýšené preciznosti. Mikrovlnný radiometr bude plnit jen podpůrnou funkci pro IRIS, jeho účelem bude totiž přispívat k atmosférické korekci a klasifikaci typů sněhu a ledu. Na palubě družic se také budou nacházet 2 rozložitelné solární panely a 6 pevných s celkovou plochou 18,6 m2.
Mise CRISTAL je součástí Programu Copernicus (původně GMES), který je zaměřen na pozorování Země pomocí družic či pozemních stanic s cílem sledovat atmosféru, mořské prostředí, pevninu, změnu klimatu, bezpečnost a nouzové situace. Tento program je uskutečňován pod vedením Evropské komise ve spolupráci s ESA, členskými státy EU a dalšími agenturami EU. Firma Airbus Defence and Space je zodpovědná za vývoj i konstrukci satelitů mise CRISTAL a Thales Alenia Space zase za nástroj IRIS.
Zdroje:
