V roce 2017 si evropská meteorologie připomíná 40. výročí vypuštění družice Meteosat-1, první meteorologické geostacionární družice vyrobené Evropskou kosmickou agenturou (European Space Agency, ESA). Start družice 23. listopadu 1977 se sice ještě uskutečnil pomocí amerického nosiče Delta, nicméně úspěch této družice inicioval vznik mezinárodní organizace EUMETSAT (European Organisation for the Exploitation of Meteorological Satellites, Evropská organizace pro využití meteorologických družic). EUMETSAT následně od ESA převzal operativní program družic Meteosat (přičemž ESA i nadále pro EUMETSAT zajištuje vývoj a výrobu samotných družic), v současnosti zastoupený družicemi Meteosat druhé generace (Meteosat Second Generation, MSG). Pojďme se nyní stručně poohlédnout po historii těchto družic, následně pak nahlédněme na meteorologické geostacionární družice nejnovějších, nastupujících generací.
Geostacionární družice (družice na geostacionární dráze) jsou družice s kruhovou oběžnou dráhou nad zemským rovníkem, s poloměrem dráhy 42 168 km. Oběžná dráha je zvolena právě tak, aby oběžná doba družice kolem Země byla stejná jako doba rotace Země. Družice tak zdánlivě „visí“ nad jedním pevným místem na Zemi nad zemským rovníkem a snímají stále stejnou oblast zemského povrchu, k družici přivrácenou polokouli (např. obr. 1).
Vůbec první meteorologická geostacionární družice byla vypuštěna v roce 1966 americkým Národním úřadem pro letectví a kosmonautiku (National Aeronautics and Space Administration, NASA). Jednalo se o družici ATS-1 (Applications Technology Satellite). První evropská geostacionární družice, Meteosat-1, byla vypuštěna o 11 let později, viz výše. Tato družice patřila do kategorie družic Meteosat první generace (Meteosat First Generation, MFG). Poslední družice této generace, Meteosat-7 vypuštěná v roce 1997, dosloužila letos začátkem února v pozici nad Indickým oceánem, kam byla přesunuta v roce 2006.
V současnosti je oblast Evropy, Afriky a přilehlých částí Atlantiku a Indického oceánu, snímána geostacionárními družicemi Meteosat druhé generace (MSG). První družicí této generace byla MSG-1, po uvedení do provozu přejmenovaný na Meteosat-8, jejíž start se uskutečnil 28. srpna 2002. Hlavním přístrojem družic MSG je radiometr SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and Infrared Imager), který pořizuje snímky Země ve 12 spektrálních kanálech. Při standardním režimu, kdy je snímána oblast celého zemského disku, jsou snímky k dispozici každých 15 minut. Tato služba je v současnosti zajišťována družicí Meteosat-10 (MSG-3). V režimu rapid scan (Rapid Scanning Service, RSS) snímá záložní družice, v současné době Meteosat-9 (MSG-2), pouze třetinu zemského disku, ale poskytuje snímky této oblasti každých 5 minut. Prostorové rozlišení dat měřených přístrojem SEVIRI, v obou režimech snímání, je pro prvních 11 kanálů v poddružicovém bodě 3×3 km (velikost obrazového pixelu), pro kanál HRV (High Resolution Visible) pak 1×1 km. Více informací o družicích MSG lze nalézt např. v práci Setváka (2004).
Poslední z družic Meteosat druhé generace, MSG-4 (Meteosat-11), byla vypuštěna 15. července 2015 a je na oběžné dráze připravena k využití, jakmile jí bude potřeba. Ukončení provozu série družic Meteosat druhé generace se očekává kolem roku 2025 či později, dle aktuálního stavu samotných družic a jejich zásob paliva, potřebného pro stabilizaci družice a závěrečné navedení družice na tzv. hřbitovní dráhu.
Na druhou generaci družic Meteosat již za několik let naváží chystané družice Meteosat třetí generace (Meteosat Third Generation, MTG). Družice MTG budou dvojího typu, lišící se svým určením a přístrojovým vybavením. První skupinou jsou družice označované jako MTG-I (MTG Imager), zaměřené především na pořizování obrazových dat. Start první z nich, MTG-I1, je momentálně plánován na rok 2021 až 2022, přičemž se předpokládají celkem čtyři družice této skupiny (MTG-I). Druhou skupinou budou družice zaměřené na vertikální sondáž atmosféry, MTG-S (MTG Sounder), které budou celkem dvě. Jejich start se uskuteční až po úspěšném startu první z družic MTG-I; družice MTG-S potřebuje pro své poslání plně funkční družici MTG-I.
V posledních letech již byly vypuštěny dvě japonské, americká a čínská geostacionární družice nových generací, které v řadě svých parametrů výrazně překonávají současné družice Meteosat druhé generace, a v řadě ohledů se blíží budoucím družicím Meteosat třetí generace. Jedná se o družice Himawari-8 a Himawari-9, provozované JMA (Japan Meteorological Agency), GOES-16 (GOES-R), provozovanou NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), a FY-4A, provozovanou CMA (China Meteorological Administration). Himawari-8 byla vypuštěna v říjnu 2014 a v červenci 2015 se stala operativní družicí (umístěnou na poloze 140,7° v. d.). Himawari-9 (přibližně stejná poloha jako Himawari-8) a GOES-16 byly vypuštěny v listopadu 2016. Družice GOES-16 bude od prosince 2017 operativní družicí na pozici GOES-E, tedy na 75° z. d. Družice FY-4A byla vypuštěna v prosinci 2016 a bude využita jako experimentální. Operativně budou využity až následující družice této generace (FY-4), kterých bude šest, budou postupně vypuštěny přibližně ve dvou až tříletém odstupu a budou umístěny v rozmezí 86,5° až 105° v. d. Hlavním přístrojem družic Himawari je AHI (Advanced Himawari Imager), GOES-16 je vybaven radiometrem ABI (Advanced Baseline Imager) a družice FY-4A přístrojem AGRI (Advanced Geostationary Radiation Imager). Všechny tři přístroje jsou si velmi blízké, což je dáno také tím, že mají společného výrobce, firmu Exelis Geospatial Systems, nyní přejmenovanou na Harris Space & Intelligence Systems. Družice MTG-I ponesou přístroj FCI (Flexible Combined Imager), pro EUMETSAT vyvíjený, společně se samotnou družicí MTG-I, firmou Thales Alenia Space. Srovnání těchto přístrojů s radiometrem SEVIRI využívaným na současných družicích MSG je uvedeno v tab. 1. Všechny čtyři nové přístroje umožňují získat větší množství informací, neboť mají více (AHI, ABI, FCI – 16, AGRI – 14) spektrálních kanálů oproti přístroji SEVIRI (12 kanálů). Příkladem jsou přidané kanály v oblasti blízkého infračerveného záření (mezi 0,8-2,5 pm), které poskytují informace zejména o mikrofyzikálních vlastnostech oblačnosti. Tyto přístroje také nově snímají i v kratších vlnových délkách než předchozí generace přístrojů. Jedním z nových spektrálních kanálů přístrojů AHI, ABI a AGRI je 0,47 pm (azurová), resp. u přístroje FCI 0,444 pm (střed modré složky slunečního záření). Dalším přidaným kanálem (FCI a AHI) bude, resp. je kanál kolem 0,51 pm v zelené oblasti. Společnou vlastností všech těchto krátkovlnných kanálů je vyšší citlivost na atmosférické aerosoly, což byl hlavní důvod pro jejich zařazení. Vedlejším přínosem je možnost poskytovat snímky v téměř (AHI, ABI a AGRI), resp. ve zcela (FCI) „pravých barvách“ (tzv. True Color Imagery), ukázkou je obr. 1.