Issatellitten CRISTAL består solpaneltest før næste store testfase

Europas kommende issatellit CRISTAL har gennemført sin første prøve på udfoldning af solpanelerne. ESA offentliggør i dag, 26. oktober, en status, hvor satellitten bevæger sig fra samling til en omfattende testfase før den planlagte opsendelse sidst i 2027 eller først i 2028.

Samlingen blev afsluttet hos Airbus i Friedrichshafen i september. Holdet har også afprøvet forbindelsen til opsendelsesadapteren og mekanismen, som skal frigøre satellitten fra raketten. Næste store skridt er miljøprøver i Nederlandene. Der er dermed tale om fremskridt på Jorden, mens de første målinger fra kredsløb stadig ligger ude i fremtiden.

En bevægelse, der skal lykkes i rummet

Solpanelprøven undersøger, om mekanik og softwaresekvenser arbejder sammen. Når satellitten først er opsendt, skal panelerne kunne udfoldes og levere strøm. Adapterprøven, udført sammen med opsendelsesleverandøren Avio, handler tilsvarende om både fysisk pasform og sikker adskillelse.

ESA oplyser, at CRISTAL nu skal videre fra Airbus til agenturets anlæg i Nederlandene og bruge størstedelen af næste år på krævende miljøtest. De skal vise, om satellitten kan tåle opsendelsen og forholdene i rummet. Statusmeddelelsen beskriver også en gennemgang af kvalifikationsarbejdet for udstyr og delsystemer før prøverne af den samlede satellit.

Isens tykkelse fortæller mere end dens udbredelse

CRISTAL er en del af udvidelsen af Copernicus' Sentinel-missioner. Opgaven er at følge havisens tykkelse, sneen ovenpå og ændringer i højden af iskapper og gletsjere. Det supplerer billeder og kort over, hvor isen findes: To områder med samme isdække kan rumme forskellige mængder is.

ESA beskriver desuden anvendelser inden for sejlads i polarområderne, havforskning og undersøgelser af havniveau samt floder og søer. Målingerne skal indgå i en længere observationsserie, hvor gentagne registreringer gør ændringer synlige over tid.

Satellitten skal derfor vurderes både som et instrument og som led i en vedvarende datatjeneste. En enkelt præcis måling er nyttig, men systematisk overvågning kræver, at observationer kan sammenlignes gennem skiftende årstider og mellem missioner.

To radarbånd skal hjælpe med at skelne sne og is

Hovedinstrumentet IRIS er et radarhøjdemåler-system med to frekvensbånd, Ku og Ka. Verdens Meteorologiske Organisations instrumentoversigt angiver frekvenser omkring henholdsvis 13,5 og 35,75 gigahertz. Systemet viderefører erfaringer fra CryoSat, men føjer et ekstra frekvensbånd til målingerne.

En radar sender signaler mod overfladen og registrerer ekkoet. Ved forskellige frekvenser påvirkes signalerne forskelligt af sne, is og laggrænser. Kombinationen giver mulighed for at udlede flere oplysninger end et enkelt bånd alene, men kræver også en forståelse af, hvad ekkoerne faktisk repræsenterer.

Satellitten har desuden et mikrobølgeradiometer. Eumetsats faglige baggrundsmateriale beskriver både missionens primære fokus på kryosfæren og dens supplerende bidrag til havoverfladens højde, vind og bølger. Instrumenterne skal tilsammen levere data, der kan omsættes til geofysiske størrelser gennem kalibrering og analyse.

Sne er ikke et enkelt, gennemsigtigt lag

Et studie i tidsskriftet The Cryosphere fra tidligere i år undersøger netop mulighederne og begrænsningerne ved målinger med flere radarfrekvenser før CRISTAL. Her beskrives, hvordan ekkoerne kan påvirkes af blandt andet sneens tæthed, kornstørrelse, fugt og indre lag samt ruheden af overfladerne.

Det er derfor for enkelt at antage, at det ene radarbånd altid ser sneens top, mens det andet altid når præcis ned til isen. Den effektive højde i ekkoet kan afvige fra begge overfladers gennemsnitlige højde. At kende sneforholdene er samtidig vigtigt, når højdemålinger skal bruges til at beregne havisens tykkelse.

Den forskningsmæssige baggrund forklarer, hvorfor flere instrumenter ikke automatisk giver et færdigt facit. Målemetoderne skal afprøves mod uafhængige observationer og under forskellige sne- og isforhold, før deres styrker og usikkerheder kan vurderes fuldt ud.

Dagens nyhed er et konkret skridt mod disse observationer: CRISTALs udfoldnings- og adskillelsesprøver er gennemført, og den samlede satellit står foran miljøtest. Opsendelsesmålet er fortsat en plan, og missionens præstation i kredsløb kan først dokumenteres efter opsendelse og indkøring.