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I satelliti europei METEOSAT

 

 

(Immagine fonte EUMETSAT)
 
 
Il primo satellite meteorologico europeo fu lanciato il 23 Novembre 1977: era il primo della cosiddetta serie METEOSAT, portava a bordo un radiometro multispettrale, il primo con il canale  a 6.7 mm (frequenza di assorbimento del vapor d’acqua). Il suo esercizio operativo durò due anni, fino al 1979 quando il suo strumento per riprendere le immagini del globo terrestre entrò in avaria. Nel 1981 fu lanciato il secondo METEOSAT e da allora si è avuto l’esercizio operativo senza interruzioni di un satellite meteorologico europeo.
Questo satellite è geostazionario, vale a dire la sua velocità di rivoluzione intorno alla terra ( wT ) è pari a quella di rotazione terrestre intorno al proprio asse. Inoltre l'inclinazione del piano orbitale ( i )  sull'equatore terrestre e l'eccentricità dell'orbita ( e ) sono circa uguale a zero (ws  = wT , i = 0, e = 0). Questo fa si che la sua posizione rispetto alla superficie terrestre sia fissa in prossimità del golfo di Guinea a 0° lat. 0° lon. a circa 36000 Km di quota.
In realtà,  l'EUMETSAT (l'agenzia europea per la gestione dei satelliti meteorologici) attualmente, oltre al METEOSAT 7 (il satellite per la missione primaria, con l'Europa nel campo di vista dei suoi strumenti) gestisce in orbita altri due satelliti: il METEOSAT 6 posizionato a 9° lon. Ovest ed utilizzato per il servizio di scansione rapida dell'area europea ogni dieci minuti (RSS: Rapid Scan Service) ed il METEOSAT 5 posizionato a 63° lon. Est  e 0° lat. Sull'Oceano indiano.
 
I satelliti METEOSAT fanno parte del sistema mondiale di monitoraggio dei fenomeni meteorologici che è costituito sia da satelliti geostazionari che da satelliti cosiddetti polari.
A bordo di questo satellite è presente un radiometro a scansione con tre canali che riprende la Terra in tre bande spettrali differenti, dalle quali si ricavano le immagini nel visibile, nell'infrarosso e nel vapor d'acqua. Un radiometro è uno strumento che consente di rilevare la radiazione elettromagnetica proveniente da un qualsiasi corpo  presente nella scena ripresa dal sistema ottico (telescopio) ad esso associato. L'immagine del globo terrestre viene ottenuta con una scansione della scena durante la quale il radiometro viene puntato sequenzialmente su ognuna delle aree elementari in cui è stata segmentata la scena d'interesse (nel caso del METEOSAT la scena dell'intero globo terrestre è composta da 2500 righe per 2500 colonne nell'infrarosso e nel vapor d'acqua e da 5000 righe e 5000 colonne per la banda del visibile). Quindi, un radiometro a scansione non costruisce l'immagine tutta insieme ma la costruisce mano a mano che il sistema ottico del radiometro ad esso associato viene spostato sulle aree elementari che costituiscono la scena. La radiazione elettromagnetica raccolta viene inviata poi verso i vari  elementi sensibili alle differenti lunghezze d'onda.
 Ogni trenta minuti i satelliti METEOSAT inviano dati (immagini) del globo terrestre in due formati:
-          il formato WEFAX analogico, che consiste un una vera  e propria immagine pittorica su cui non è possibile svolgere alcuna post-elaborazione numerica;
-          il formato HRI (High Resolution Image) digitale criptato, che consiste in una matrice di numeri che sono i "conteggi" rilevati dal radiometro in corrispondenza del valore della radiazione elettromagnetica proveniente  dai vari elementi di immagine elementari in cui è scomposta l'acquisizione delle immagini.
 
I dati della trasmissione analogica sono acquisibili tramite stazioni secondarie (SDUS: Secondary Data User Station) commerciali, mentre i dati della trasmissione digitale richiedono l'uso di una stazione di ricezione primaria (PDUS: Primary Data User Station) con una unità di decriptazione rilasciata dall'EUMETSAT tramite il Servizio Meteorologico dell'Aeronautica Militare. Solo dai dati digitali "grezzi" è possibile effettuare della post-elaborazione numerica per la produzione di prodotti (immagini) meteorologici con valore aggiunto.
 
La risoluzione delle immagini METEOSAT dipende sia dal canale, che dalla posizione sul globo terrestre dell'area considerata. Infatti, in prossimità del cosiddetto SSP (Sub Satellite Point) la risoluzione (cioè la dimensione lineare del più piccolo elemento d'immagine) e di circa 5 Km nell'infrarosso e nel vapor d'acqua e di 2.5 Km nel visibile ad alta risoluzione, tali dimensioni alle nostre latitudini e longitudini diventano rispettivamente