A berendezésekkel az atmoszféra hőmérsékletének és nedvességtartalmának 3D-s eloszlását lehet pontosabban meghatározni, s ezek az adatok alapul szolgálhatnak az időjárás-előrejelző modellekhez. A képkészítő rendszerek révén többek között a felhőfedettség, a tengerek hőmérséklete, a vegetáció globális változása vizsgálható. A MetOp műholdakon 12 különböző mérőberendezést helyeznek el. Ezek szondák, képkészítő rendszerek, radar berendezések, ózonmérők, mentő eszközök, stb. A MetOP berendezéseiről részletesen az ESA honlapjáról tájékozódhat.

Szonda egységek a MetOp műholdakon

A szondákkal a földi atmoszféra, troposzféra és a sztratoszféra függőleges hőmérsékleti különbségei, a páratartalom eloszlása mérhető. Az infravörös szondák áthatoló képessége csökken a felhővel fedett területeken, ezért mikrohullámú szondákat használnak az infravörös berendezések kiegészítéseként. ^[27]

Az IASI (Infrared Atmospheric Sounder Interferometer) egy képkészítő rendszerrel kiegészített spektrométer, mely a Föld infravörös emisszióját méri. A műszerrel meg lehet határozni a troposzféra és az alsó-sztratoszféra hőmérsékleti profilját, a troposzféra nedvességtartalmát, valamint számos, a globális klímaváltozásban szerepet játszó kémiai anyag mennyiségét a légkörben. Az IASI mérési programot a CNES irányítja az EUMETSAT-tal együttműködésben. A berendezést szerepelni fog mindhárom MetOP műholdon.

A GRAS (GNSS Receiver for Atmospheric Sounding) egy GPS alapú atmoszférikus szonda berendezés, mely naponta minimum 500 légköri profilt készít, meghatározva a légkör hőmérsékletének és nedvességtartalmának eloszlását. A hőmérsékleti profilok adatait beépítik a numerikus időjárás-előrejelzési modellekbe (NWP-Numerical Weather Prediction). A GRAS továbbá segíti a MetOp műhold navigációját pályája mentén. A svéd SAAB cég által gyártott berendezés mindhárom MetOp műholdon helyet kapott.

Az AMSU-A1/2 (Advenced Microwave Sounding Unit) egy a NOAA által készített kiegészítő berendezés, mely a mikrohullámú sugárzást méri. A berendezés által előállított adatokat a HIRS/4 nevű infravörös szonda használja fel, mely hőmérséklet és nedvességtartalom méréseket végez a földfelszíntől a felső-sztratoszféráig (2 mbar-os légnyomásszintig, kb. 48 km-es magasságig). A mérés támogatja a csapadék mennyiségére, a hófedettségre, a tengeri jég előfordulására és a talaj nedvességtartalmának meghatározására irányuló vizsgálatokat.

Az MHS (Microwave Humidity Sounder) mikrohullámú nedvességmérő szonda segítségével a Föld légkörének, ill. a földfelszín nedvességtartalma, valamint a felszín kisugárzása (hőmérséklete) vizsgálható. Az MHS egy 5-csatornás mikrohullámú pásztázó radiométer. A szondával a légkör különböző magasságaiban lévő víz mennyisége határozható meg, beleértve a légköri jeget, a felhők víztartalmát és a csapadékot egyaránt. A MetOP műholdakon kívül az MHS berendezést elhelyezik a NOAA fejlett TIROS-N műholdjain (NOAA-N, N1).

A HIRS/4 (High Resolution Infrared Sounder) a NOAA 20-csatornás berendezése, mely a légkör függőleges hőmérsékleti profilját és a légnyomást méri a Föld felszínétől kb. 40 km-es magasságig. A berendezés alkalmas továbbá a óceánfelszín hőmérsékletének, a teljes légköri ózonszint, a felhőmagasság és felhőfedettség, valamint az albedó meghatározására. A berendezés szerepel a MetOp 1–2 műholdakon és a NOAA-N sorozaton, de a MetOP-3 műholdon nem.

A MetOP AVHRR/3 képkészítő rendszere

A látható fény és az infravörös tartományban történő képalkotás célja az időjárás megfigyelés és előrejelzés, különös tekintettel a felhőborítottságra. A sugárzási adatokból következtetni lehet a tengerfelszín hőmérsékletére is.

Az AVHRR/3 berendezés a NOAA poláris pályán keringő meteorológiai műholdjain található AVHRR szenzor továbbfejlesztett változata. A 6-csatornás pásztázó radiométer 20,3 cm átmérőjű teleszkópja révén gyűjti a reflektált sugárzást a látható fény, a közeli infravörös és a termális infravörös tartományban. A percenként 360 fordulatot megtevő tükör a radiométerbe irányítja a reflektált sugárzást, mely végül 10 bites radiometrikus felbontású képek formájában jeleníthető meg. Egy pásztázás során 2048 mintavétel történik. Az 1–2., és a 4–5. sávban 24 órás megfigyelés lehetséges, míg a 3a sávot nappali, a 3b sávot éjszakai mérésekkor használják (3.6.ábra.)

3.6. ábra - A METOP-B első felvétele^[28]

Légáramlás vizsgálat radar technikával

A MetOp műholdon elhelyezett ASCAT (Advanced SCATterometer) berendezés segítségével globális adatbázist lehet létrehozni az óceánok feletti szélrendszerek sebességével és irányával kapcsolatosan, mérhető a jégfelszínek kialakulása a tengereken, továbbá a hófedettség mértéke és a vegetáció sűrűsége.

Ózon monitoring a GOME-2 műszerrel

Ultraibolya és a látható fény spektrometriával (GOME-2 műszer – Global Ozone Monitoring Experiment 2) megadható a troposzférában és a sztratoszférában az ózon eloszlása és sűrűsége, továbbá információt kaphatunk a légkör egyéb összetevőinek eloszlásáról, az albedóról, az aeroszolokról, a felhőtető magasságáról.

Naptevékenység hatásainak mérése

A SEM-2 (Space Environment Monitor) nevű spektrométer segítségével a műhold alacsony pályamagasságában lévő töltött részecskék fluxusa és a Föld sugárzó öveinek sugárzásintenzitása vizsgálható. A NOAA által fejlesztett szenzoregység két részből áll: TED (Total Energy Detector) és MEPED (Medium Energy Proton and Electron Detector). A műszer jelezheti a napkitörések okozta változásokat, melyek veszélyeztethetik a kommunikációs rendszereket vagy a műholdak egyéb berendezéseit.

Mentési funkció

A mentőrendszer szolgáltatásait a SARP-3 (Search And Rescue Processor) és a SARR (Search And Rescue Repeater) berendezés látja el. A SARP-3 berendezéssel foghatók a földi jeladók vészjelzései a 406 MHz-es frekvencián, ezután az előfeldolgozott adatokat a SARR az L-sávban továbbítja a mentést indító központi állomásokra. A SARP-3 a CNES, a SARR berendezés a NOAA terméke és a MetOP 1–2 műholdakon szerepelnek a Cospas-Sarsat rendszer részeként.