V uplynulých letech se vedly časté diskuse o tzv. skleníkovém efektu nebo skleníkovém jevu a s tím i skleníkových plynech. Ty mají takovou vlastnost, že snadno propouští dopadající sluneční záření, ale totéž už neplatí o tepelném záření větších vlnových délek, zpětně vyzařovaném z povrchu naší planety. Tento jev, který je nakonec nezbytným předpokladem života na Zemi a existuje od samého jejího počátku se pak podílí k ohřevu atmosféry a zemského povrchu. Pokud by skleníkové plyny neexistovaly, došlo by k natolik závažnému poklesu průměrné teploty Země, že život za takových podmínek by byl nepředstavitelný. V současné době máme ale spíše obavy z opačného jevu, narůstání objemu skleníkových plynů v atmosféře nad únosnou míru, které působí lidská činnost. Země se otepluje a tomuto jevu se přisuzuje i výskyt stále extrémnějšího počasí, kterého jsme svědky i u nás. Největší vliv na tyto negativní procesy má zřejmě oxid uhličitý CO2, na který se vztahuje také i řada předpisů a regulací, ale mezi skleníkové plyny patří rovněž řada jiných plynů. Například vodní pára, oxid dusný, fluorované skleníkové plyny a zvláště pak ostře sledovaný uhlovodík metan CH4, před jehož narůstajícím výskytem v ovzduší dnes vědci často varují. Většina metanu v zemské atmosféře pochází z bakteriálního rozkladu biogenních látek, metan je ale rovněž hlavní složkou zemního plynu a ropy a do ovzduší se kromě jiného dostává i při úniku z uhelných dolů, netěsnících ropovodů a plynovodů. Jeho koncentrace v ovzduší stoupá už od roku 2007, aniž by se doposud znaly na rozdíl od domněnek, skutečné příčiny tohoto jevu. Objasnit situaci kolem metanu a zároveň proměřit jeho emise v zemské atmosféře se chystá společný projekt Německa a Francie, spojený s vysláním satelitu Merlin. Má k tomu dojít sice až v roce 2021 pod označením projektu Methane Remote Sensing LIDAR-Mission. Od té doby by měl satelit sledovat a monitorovat výskyt skleníkových plynů v atmosféře z výšky 500 km a v rámci projektu by měla vzniknout i globální světová mapa koncentrace metanu. Francie se na projektu podílí přípravou satelitu a jeho vynesením na oběžnou dráhu, Německo, jak už název projektu napovídá, má na starosti laserový analytický měřicí systém Lidar, který se osvědčuje při sledování složení a znečištění atmosféry. Na celé věci je zajímavé i to, že tento „kosmický“ projekt je první společný, k němuž obě země dospěly až po dlouhých letech od roku 1994 a z pohledu obou je brán jako francouzsko-německý příspěvek k boji proti změně klimatu. Z pokusů o měření metanu Z německé strany se podílí na projektu celá řada organizací, mj. i DLR, Airbus, TESAT a ESA, ale hlavní váhu při vývoji laserového systému tu má Fraunhofer Institut ILT. Dosavadní pokusy o podobná měření metanu, které v minulých letech probíhaly na evropském satelitu ENVISAT a japonském GOSAT, využívaly tzv. pasivních metod měření se sledováním detekce útlumu slunečního záření. Lidar naproti tomu představuje aktivní postup, vysílá do atmosféry vlastní laserový paprsek, což dává výhodu v možnosti kontinuálního měření včetně měření na odvrácené části Země od Slunce. Navíc Lidar může při měření za zamračené oblohy využít pro vyslání laserového paprsku i poměrně malých volných mezer mezi oblaky. Celá mise bude představovat pro laserový systém náročnou aplikaci. Ve své funkci na satelitu musí vydržet rozdíly teplot od –30 do +50 °C a jeho bezporuchovost by měla vydržet po dobu trvání celé mise, alespoň tedy tři roky. Jak je celé zařízení citlivé, vyplývá už z vlastní metody měření. Laserový systém tu dává 9mJ pulzy na dvou blízkých vlnových délkách, v daném případě 1645,552 nm a 1645,846 nm, přičemž jeden z nich je spektrálně nastaven na absorpční linii metanu. Výsledek měření pak spočívá na zjištění diference mezi od Země odraženými rozptýlenými signály. Soupravu dotváří oscilátor, InnoSlab zesilovač na vlnové délce 1064 nm a frekvenční konvertor. Zájemcům o bližší informace k celému projektu se nyní nabídl veletrh Laser – World of Photonics 2017 v Mnichově ve dnech 26.–29. června, kde projekt a především pak instalovaný laserový systém budou patřit k hlavním námětům v expozici ústavů Fraunhofer Gesellschaft. /jš/
