ESA:s Aeolus-satellit, som bär världens första rymd Doppler vind lidar, har levererat högkvalitativa globala mätningar av jordens vind sedan den lanserades för nästan ett år sedan. Dock, del av instrumentet, lasersändaren, har sakta tappat energi. Som ett resultat, ESA beslutade att byta till instrumentets andra laser – och uppdraget är nu tillbaka i toppform.

Att utveckla ny rymdteknik är alltid en utmaning, och trots de många tester som görs i utvecklings- och byggfaserna, ingenjörer kan aldrig vara helt säkra på att det kommer att fungera i rymdens miljö.

Aeolus är, utan tvekan, ett banbrytande satellituppdrag – det bär det första instrumentet i sitt slag och använder ett helt nytt tillvägagångssätt för att mäta vind från rymden.

Instrumentet, heter Aladin, omfattar inte bara lasersändarna, men också ett av de största teleskop som ESA har satt i omloppsbana och mycket känsliga mottagare som mäter de minutförskjutningar i ljusets våglängd som genereras av rörelser av molekyler och partiklar i atmosfären som orsakas av vinden.

Aladin, fungerar genom att avge kort, kraftfulla pulser av ultraviolett ljus från en laser och mäter dopplerskiftet från den mycket lilla mängd ljus som sprids tillbaka till instrumentet från dessa molekyler och partiklar för att leverera vertikala profiler som visar hastigheten på världens vindar i de lägsta 30 km av atmosfären.

Medan forskare och meteorologiska centra har varit nöjda med data som producerats av Aeolus, den första laserns energi började bli ett problem – och i juni, energinivåerna sjönk till den grad att kvaliteten på vinddata var inställd på att äventyras.

Tommaso Parrinello, ESA:s Aeolus uppdragschef, sa, "Med kraften från den första lasern minskar, vi bestämde oss för att stänga av den och aktivera den andra lasern, som instrumentet var utrustat med för att säkerställa att vi kunde ta itu med ett problem som detta.

"Att byta till den andra lasern verkar ha gjort susen så vi är tillbaka i verksamheten. Och, vi är övertygade om att instrumentet kommer att förbli i gott skick under många år framöver."

Denny Wernham, ESA:s Aeolus instrument manager, Lagt till, "Den stora nyheten är att den andra laserns energi är, än så länge, mycket stabil, vilket är vad vi förväntade oss eftersom denna laser faktiskt är bättre än den första. Detta beror på att vi har större möjligheter att justera den i omloppsbana för att behålla den prestanda som behövs.

"Jag skulle vilja betona att trots den första laserns energiminskning, det fungerade i nästan ett år och gav en viktig datauppsättning för våra intressenter. Den samlade nästan en miljard skott, vilket är rekord för en ultraviolett laser med hög effekt i rymden, och vi kan alltid gå tillbaka till det om vi behöver senare i uppdraget."

European Centre for Medium Range Weather Forecasting (ECMWF) är också entusiastiska över de uppgifter som nu levereras.

Michael Rennie på ECMWF, sa, "Vi var mycket glada över att se vinddata efter bytet, och med tanke på det faktum att när Aeolus använde sin första laser kunde vi se att den kan förbättra våra väderprognoser offline, vi förväntar oss ännu bättre resultat med den nya installationen.

"Mot slutet av året, vi hoppas att vi kommer att mata in data från Aeolus i våra prognoser i realtid."

Anne Grete Straume, ESA:s Aeolus-missionsforskare, Lagt till, "Det är extremt goda nyheter för både uppdraget och prognosmakare.

"Vi ser mycket fram emot att se flera väderprognoskonsekvensbedömningar av europeiska, Amerikanska och asiatiska meteorologiska centra vid ett möte med vårt samhälle i september 2019.

"Dessa bedömningar jämför effekten av Aeolus med effekten av mätningar från andra vädersatelliter och observationer i World Meteorological Organization Global Observing System.

"Mot slutet av 2019, ytterligare vetenskapliga studier kommer också att börja använda Aeolus-vindobservationer för att lära sig mer om vindarnas roll i atmosfären-land-ocean-systemet och hur små och storskaliga vindar kommer att förändras när vårt klimat förändras."