Konec mise OrbView-2

Po třinácti letech provozu byla kvůli ztrátě spojení mise OV-2 prohlášena za ukončenou.

Ke ztrátě spojení družice s pozemními stanicemi došlo v prosinci 2010. Po několika měsících snahy o obnovu spojení, společnost GeoEye, která provozovala tuto družici, nakonec ukončila další pokusy o znovuoživení komunikace s družicí. Původně byla u OrbView-2 naděje na uvedení družice do režimu „Fénix“ , sebeochranného stavu systémů družice, který by následně umožnil systémový restart a obnovení činnost. Bohužel družice na příkazy vysílané pozemními stanicemi nijak nereagovala a šance na zmrtvýchvstání tak brzy zmizela.

Obr. Družice OrbView-2. Zdroj: Orbital

Družice OrbView-2 o hmotnosti 365 kg byla vynesena 1.srpna 1997 ze základny Vandenberg v Californii raketou Pegasus XL na oběžnou dráhu ve výšce 705 km a původně byla její životnost plánována na 5 let. Přestože byly časem během provozu zaznamnenány výpadky a selhání na komponentech základních systémů, jako jsou palubní počítač, přijímač GPS, jednotka rozhraní senzoru SeaWiFS a regulátor nabíjení baterií, stejně jako většina družic, měla i OrbView-2 své základní systémy zdvojené a to jí umožnilo více než dvojnásobně překročit původně plánovanou dobu životnosti. V posledních dvou letech docházelo k občasným výpadkům ve sběru dat, ale hlavní senzor pracoval normálně a pořizoval data ve stále stejně vysoké kvalitě jako na počátku, bez jakýchkoliv známek zjevné degradace, která se při dlouhém provozu obvykle objevuje. Radiometrická stálost dat byla zajišťována lunárními kalibracemi, kdy je jako zdroj kalibračního záření používán Měsíc, jehož odrazivost je (pro nepřítomnost atmosféry) velmi stabilní a jas Měsíce je řádově podobný jasu pozemských oblastí.

Obr. Snímek pořízený družicí OrbView-2 (senzorem SeaWiFS) 13. července 2000, kdy kvůli suchému a horkému létu vypukla v Řecku řada rozsáhlých požárů. Pruh šedivého kouře směřující z Řecka nad Egejské moře je zde jasně viditelný. Zdroj: NASA, ORBIMAGE

Družice OrbView-2 byla první misí, kdy soukromá společnost (původně to byla společnost Orbital Sciences) vyvinula senzor a družici podle požadavků agentury NASA a agentura se pak zavázala nakupovat tato tak dlouho, dokud budou vyhovovat vědeckým potřebám. Družice OrbView-2, která byla též známa pod jménem SeaStar, nesoucí senzor SeaWiFS, byla vlastněna a provozována společností Orbital Imaging Corporation (OrbImage) z Dullesu ve Virginii, která po získání společnosti Space Imaging z Thorntonu v Coloradu přejmenovala sloučenou společnost na GeoEye. Doba původního kontraktu mezi agenturou NASA a provozovatelem družice odpovídala očekávané životnosti družice 5 let a po jejím vypršení byl kontrakt prodloužen.

Obr. Mapa vytvořená na základě globálních SeaWiFS dat jako jejich průměr za celou třináctiletou periodu činnosti družice OrbView-2 od roku 1998 do 2010. Na oceánech barva reprezentuje koncentraci chlorofylu a ukazuje, kde od roku 1998 nejčastěji vykvétal fytoplankton. Na souších jsou data zobrazena jako hodnoty normalizovaného rozdílového vegetačního indexu NDVI (z anglického Normalized Difference Vegetation Index), který ukazuje hustotu zeleného rostlinstva od nulových hodnot, které znamenají nepřítomnost rostlin až po hodnoty 0.9, které označují místa s velmi hustým baldachýnem zelených listů. Zdroj: NASA Ocean Color Web Team.

OrbView-2 byla družice určená pro každodenní pořizování optických barevných dat v pásu širokém 2800 km při rozlišení 1.13km v osmi barevných pásmech pomoci senzoru SeaWiFS (z anglického Sea-viewing Wide Field-of-view-Sensor, Senzor širokého zorného pole pro sledování moře, podrobnosti viz zde ). Senzor byl cíleně postaven pro zaznamenávání barvy oceánu. Toto speciální měření dokáže zachytit základní biologickou aktivitu při hladině oceánů, rozkvět i odumírání fytoplanktonu, který je základem oceánkého potravního řetězce a jeho dostatek je tak v oceánu přímým indikátorem příznivých podmínek k rozvoji života. Fytoplankton se také podílí na pohlcování oxidu uhličitého. Senzor SeaWiFS byl také používán na okamžité monitorování rozvoje škodlivých řas (projevujících se například jako tak zvané rudé přílivy), které rozkvétají ve znečištěných vodách a způsobují rozsáhlé úhyny ryb a ústřic.

Družice OrbView-2 zahájila činnost v době vrcholu činnosti klimatického jevu El Niño. Působení El Niña snižuje ve vodě výskty živin, které jsou nezbytné pro růst planktonu a řas a hladina rovníkového Pacifiku je tak v tomto období poměrně sterilní. Na jaře 1998, kdy začalo El Niño slábnout a během El Niño oslabené pasáty opět zesílily, zaznamenala družice OrbView 2 průběh změny, kdy rovníkový Pacifik náhle rozkvetl životem a změnil se „ze sterilní pustiny na úrodnou džungli“ během několika týdnů.

Před startem družice byl senzor SeaWiFS ještě dodatečně upraven tak, aby byl použitelný i pro sledování suchozemské vegetace. Tato schopnost jednotně snímkovat všechno rostlinstvo planety Země jedním dobře kalibrovaným přístrojem poskytuje svého druhu první celoplanetární záznam pozemské rostlinné biosféry.

Obr. Senzor SeaWiFS byl první přístroj který poskytl jednotný obraz rostlinného života při hladině vod i na povrchu země pomocí jednoho přístroje. Tento obraz, sestavený na základě jeho dat, ukazuje gradient v suchozemské i vodní flóře Severní Ameriky. Tmavě modré plochy jsou rozsáhlé oblasti oceánů bez stop chlorofylu, které jsou tak z hlediska života jakousi vodní obdobou suchozemských pouští. Naopak nejúrodnější oblasti v oceánech a mořích jsou zde zelené. Červené vodní plochy jsou oblasti, kde rozvoj fytoplanktonu a řas dosáhl až nebezpečných úrovní. Na souši jsou v barevné škále od hnědé po tmavě zelenou zachyceny rozdíly vyprahlého západu, travnatých plání středu a hustě zalesněného východu kontinetu. Zdroj: NASA

Kromě vědeckých aplikací, jako je výzkum planetární uhlíkové rovnováhy, globálního oteplování a sledování životního prostředí byla data z družice OrbView-2 využita i zcela přímočaře prakticky pro navádění lodí do oblastí s nejlepšími oceánografickými podmínkami pro rybolov. Během prvního roku pořídila družice přes 45000 snímků, ze kterých bylo sestaveno přes 300 celosvětových a přes 2000 specializovaných map pro rybolov. Od roku 1998 do roku 2010 prováděl SeaWiFS elegantně jednoduchá měření toho, jak moc je Země zelená planeta, to jest kolik chlorofylu (tj. zeleného barviva, které umožňuje rostlinám využívat sluneční světlo) se nachází na souších a v oceánech. Tato měření dávají nahlédnout do rozsahu schopnosti planety Země podporovat život. Dlouhodobá a dobře kalibrovaná data poskytují vědcům dobré vztažné body pro sledování odpovědi biosféry na změny prostředí. Kromě toho, že data ze senzoru SeaWiFS na družici OrbView-2 byla použita k určení rozsahu výskytu chlorofylu a jeho proměnlivosti v čase, tak také další vědecké a technické poznatky získané při této misi byly použity při plánování, projektování a využití dat dalších misí družic dálkového průzkumu Země, jako jsou družice Aqua a Terra se senzory MODIS.