Družice MetOp 2. generace (MetOp-SG) budou poskytovat globální pozorování počasí a klimatu z polárního orbitu. Díky své specifické oběžné dráze kolem Země jsou schopné pozorovat i arktické regiony a doplňovat tak data z jiných evropských meteorologických družic jako například ze systému Meteosat. Jejich přínosem oproti předchozí generaci bude zlepšení předpovědi počasí v intervalu až do 10 dnů v Evropě a na celém světě či zdokonalení předpovědi kvality ovzduší. Na přípravě programu se vzhledem k členství ČR v ESA podílejí i české firmy.
Současná první generace družic MetOp se skládá ze tří satelitů, které byly postupně vypouštěny na polární (přesněji kvázipolárnu) oběžnou dráhu v letech 2006 až 2018. Jedná se o první evropské družice na tomto typu oběžné dráhy. Přípravné práce na druhé generací družic se začaly již v roce 2010, první z plánovaných 6 satelitů, MetOp-SG A1, má být vypuštěn na oběžnou dráhu v roce 2024. Polární družice sice oproti geostacionárnim družicím neposkytují natolik časté pozorování Země, dokážou však provádět pozorování, které v současnosti nejsou možné z geostacionární dráhy. Patří sem především pozorování produkující data potřebná pro numerickou předpověď počasí, která se vyznačuje určením předpovědi na základě matematických modelů atmosféry a oceánů. Proto je sběr tohoto typu dat hlavním úkolem družic MetOp. Cílem nové druhé generace je zkvalitnění sběru dat pro numerické předpovědi počasí až na 10 dní předem, zlepšit se však mají i krátkodobé předpovědi a předpovědi na nejbližší hodiny v Evropě (díky schopnosti poslat data ze sondáži během 15 až 30 minut na příslušnou pozemní stanici). Celkový rozpočet programu se pohybuje na úrovni 1,061 miliardy eur, Česká republika přispěla k této sumě částkou 3 milionů eur.
Systém druhé generace MetOp se skládá ze dvou typů satelitů: MetOp-SG A a MetOp-SG B. MetOp-SG A je zobrazovací a sondážní satelit zkoumající atmosféru i díky sadě mikrovlnných a hyperspektrálnych infračervených přístrojů. Je zaměřen na pozorování oblaků, teploty a vlhkosti v atmosféře. Na palubě bude mít také Copernicus Sentinel-5 spektrometr, jehož měření budou pomáhat při zlepšování předpovědi kvality ovzduší. Tímto způsobem bude přispívat k ochraně zdraví obyvatel Evropy. MetOp-SG B je zase mikrovlnný zobrazovací satelit poskytující radarové pozorování povrchu oceánů či vlhkosti větru a půdy. Důležitou součástí systému je i pozemní segment potřebný pro řízení činnosti satelitů a sběr vytvořených dat. Oba typy satelitů disponují životností 7 a půl roku a doba jednoho oběhu satelitu kolem Země představuje 101 minut. Jelikož se Země zároveň otáčí i kolem vlastní osy, orbitální cyklus bude trvat 29 dní. Tento časový úsek je potřebný k tomu, aby satelit prošel přes stejný zeměpisný bod na Zemi.
Zatímco typ MetOp-SG A dosahuje rozměry 6.5m x 13.7m x 3.5m, hmotnost v orbitě 4400 kg a vyžaduje 3 kW energie na svůj provoz, typ MetOp-SG B zase disponuje rozměry 6.2m x 15.8m x 3.5m, o 290 kg nižší hmotností v orbitě a vystačí si s 2,6 kW energie. Oběžná dráha satelitů MetOp je kvázipolární a heliosynchronní (SSO – sun-synchronous orbit), satelity se tedy pohybují ve výšce 835 km nad povrchem Země a se sklonem přibližně 98 stupňů vůči rovníku. Heliosynchronní dráha je charakteristická tím, že těleso na ní prochází nad jistým bodem povrchu planety stále ve stejném slunečním čase. To představuje výhodu díky stálosti úhlu osvětlení a při produkování energie solárními panely, protože je satelit nepřetržitě umístěn do slunečního světla.
MetOp-SG je vyvíjen ve spolupráci mezi Evropskou organizací pro využívání meteorologických družic (EUMETSAT) a Evropskou kosmickou agenturou (ESA), přičemž se opírá i o partnerství s americkým Národním úřadem pro oceán a atmosféru (NOAA). Tento systém družic je totiž evropským příspěvkem do společného polárního systému (JPS – Joint Polar System) sdíleného s USA. JPS celkově tvoří základ polárního družicového systému, do kterého také patří čínské meteorologické družice.
Zdroje:
ESA, https://earth.esa.int/web/eoportal/satellite-missions/m/metop-sg#foot1%29
EUMETSAT, https://www.eumetsat.int/metop-sg
