NASA va lansa în anul 2022 patru misiuni pentru a le oferi oamenilor de știință mai multe informații despre sistemele și procesele climatice fundamentale, inclusiv despre furtunile extreme, apele de suprafață și oceane, precum și despre praful atmosferic. Cercetătorii vor discuta despre viitoarele misiuni în cadrul reuniunii de toamnă 2021 a American Geophysical Union (AGU), care va avea loc la New Orleans în perioada 13-17 decembrie.

NASA are o perspectivă unică asupra planetei noastre din spațiu. Flota de sateliți de observare a Pământului de la NASA furnizează date de înaltă calitate despre mediul interconectat al Pământului, de la calitatea aerului la gheața marină.

Cele patru misiuni ale NASA pentru anul 2022

Aceste patru misiuni vor îmbunătăți capacitatea de monitorizare a planetei noastre în schimbare:

• TROPICS va utiliza șase sateliți de mici dimensiuni pentru a furniza măsurători îmbunătățite și rapide ale ciclonilor tropicali; TRANSMIT va urmări originea și compoziția prafului mineral care poate afecta clima, ecosistemele, calitatea aerului și sănătatea umană cu ajutorul unui spectrometru de imagine aflat la bordul Stației Spațiale Internaționale;
• NOAA JPSS-2 îi va ajuta pe oamenii de știință să prevadă condițiile meteorologice extreme, inclusiv inundațiile, incendiile de pădure, vulcanii etc;
• WORK va evalua oceanele lumii și rolul lor în schimbările climatice, precum și va monitoriza lacurile, râurile și alte ape de suprafață.

Măsurarea ciclonilor tropicali

Misiunea TROPICS a NASA are ca scop îmbunătățirea observațiilor ciclonilor tropicali. Șase sateliți TROPICS vor lucra împreună pentru a furniza observații cu microunde ale precipitațiilor, temperaturii și umidității unei furtuni la intervale de timp de 50 de minute. Oamenii de știință se așteaptă ca datele să îi ajute să înțeleagă factorii care stau la baza intensificării ciclonilor tropicali și să contribuie la emiterea prognozelor meteo.

În iunie 2021, primul satelit scout sau dovada de concept a constelației a început să colecteze date inclusiv de la uraganul Ida din august 2021, ceea ce arată importanța acestor sateliți mici. Sateliții TROPICS vor fi desfășurați în perechi de câte doi, în cadrul a trei lansări diferite, care ar trebui să fie finalizate până la 31 iulie 2022.

Fiecare satelit are dimensiunea unei pâini și transportă un radiometru cu microunde miniaturizat. Călătorind în perechi pe trei orbite diferite, aceștia vor observa în mod colectiv suprafața Pământului mai frecvent decât sateliții meteorologici actuali care efectuează măsurători similare, mărind considerabil datele disponibile pentru prognoze meteo aproape în timp real.

Echipa TROPICS este condusă de cercetătorul principal, Dr. William Blackwell de la laboratorul WITHLincoln din Lexington, Massachusetts, și include cercetători de la NASA, de la Administrația Națională Oceanică și Atmosferică (NOAA), precum și de la mai multe universități și parteneri de afaceri. Programul de servicii de lansare al NASA, cu sediul la Centrul Spațial Kennedy al agenției din Florida, va gestiona serviciul de lansare.

„Cea mai tare parte a acestui program este impactul său asupra ajutorării societății”, a declarat Blackwell. „Aceste furtuni afectează o mulțime de oameni. Observațiile cu frecvență mai mare furnizate de TROPICS au potențialul de a sprijini prognozele meteorologice care pot ajuta oamenii să ajungă mai repede în siguranță”, a mai spus cercetătorul.

Studierea prafului mineral

Vânturile ridică praful din regiunile aride ale Pământului și transportă particule minerale în întreaga lume. Praful poate influența forțarea radiativă - sau echilibrul dintre energia care vine de la Soare spre Pământ și energia pe care Pământul o trimite înapoi în spațiu - și, prin urmare, temperatura suprafeței și a atmosferei planetei. Mineralele mai întunecate, încărcate cu fier, tind să absoarbă energia, provocând încălzirea mediului, în timp ce particulele mai strălucitoare care conțin argilă împrăștie lumina într-un mod care poate duce la răcire. Pe lângă faptul că influențează încălzirea regională și globală a atmosferei, praful poate afecta calitatea aerului și sănătatea oamenilor din întreaga lume și, atunci când se depune în ocean, poate declanșa, de asemenea, înflorirea algelor microscopice.

Scopul misiunii Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) este de a cartografia originea prafului și de a estima compoziția acestuia astfel încât oamenii de știință să poată înțelege mai bine modul în care acesta afectează planeta. Programată să fie lansată în 2022, EMIT are o misiune principală de un an și va fi instalată pe Stația Spațială Internațională. EMIT va utiliza un instrument numit Spectrometru de imagistică, care măsoară lumina vizibilă și infraroșie reflectată de suprafețele de dedesubt. Aceste date pot dezvălui semnăturile distincte de absorbție a luminii ale mineralelor din praf, care ajută la determinarea compoziției acestuia.

„EMIT va umple o lacună în cunoștințele noastre despre regiunile aride ale planetei noastre și va răspunde la întrebări cheie despre modul în care praful mineral interacționează cu sistemul Pământului”, a declarat Dr. Robert Green, cercetător principal al EMIT la Jet Propulsion Laboratory din cadrul NASA din California de Sud.

Gestionarea furtunilor terestre

Prezicerea furtunilor extreme cu câteva zile înainte necesită captarea unor măsurători precise ale temperaturii și umidității din atmosfera noastră, precum și a temperaturilor de la suprafața oceanului. Sistemul comun de sateliți polari NOAA / NASA furnizează aceste date esențiale, care sunt utilizate de către meteorologi și personalul de prim ajutor. Sateliții ne informează, de asemenea, despre inundații, incendii de pădure, vulcani, smog, furtuni de praf și gheață marină.

„Sateliții JPSS sunt o parte esențială a coloanei vertebrale a prognozelor meteorologice numerice globale”, a declarat Dr. Satya Kalluri, consilier științific al programului JPSS.

Sateliții JPSS se învârt în jurul Pământului de la Polul Nord la Polul Sud, preluând date și imagini în timp ce zboară. Pe măsură ce Pământul se rotește sub acești sateliți, aceștia din urmă studiază fiecare parte a planetei de cel puțin două ori pe zi.

Sateliții Suomi-NPP (National Polar orbiting-Partnership) și NOAA-20 se află în prezent pe orbită. Satelitul JPSS-2 va fi lansat, potrivit primelor informații, în anul 2022 de la baza Vandenberg Space Force din California cu o rachetă Atlas V a United Launch Alliance. Alți trei sateliți vor fi lansați în anii următori, furnizând date până în anii 2030. Programul de servicii de lansare al NASA, cu sediul la Centrul Spațial Kennedy al agenției din Florida, va gestiona serviciul de lansare.

SWOT va colecta date pe o fâșie de 120 de kilometri (75 de mile) lățime, cu spațiu în centru pentru o pistă altimetrică. Această animație prezintă colectarea de date despre statul Florida, bogat în râuri, lacuri și zone umede. În general, măsurătorile vor fi efectuate atât deasupra oceanului, cât și deasupra zonelor de apă dulce.

Sondaj al apelor de suprafață și al oceanelor de pe Pământ

Misiunea Topografia apelor de suprafață și a oceanelor (SWOT) va ajuta cercetătorii să determine cât de multă apă se află în oceanele, lacurile și râurile Pământului. Acest lucru îi va ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă efectele schimbărilor climatice asupra corpurilor de apă dulce și capacitatea oceanului de a absorbi excesul de căldură și gazele cu efect de seră, cum ar fi dioxidul de carbon.

Programul de servicii de lansare al NASA, cu sediul la Centrul Spațial Kennedy al agenției din Florida, va gestiona serviciul de lansare, care este programat pentru noiembrie 2022. SWOT va fi lansat cu o rachetă EspaceX Falcon 9 de la baza spațială Vandenberg din California.

Satelitul de mărimea unui SUV va măsura înălțimea apei cu ajutorul interferometrului său radar în bandă Ka, un nou instrument care ricoșează impulsuri radar de la suprafața apei și primește semnale de întoarcere cu două antene diferite simultan. Această tehnică de măsurare le permite oamenilor de știință să calculeze cu precizie înălțimea apei. Datele vor ajuta la îndeplinirea unor sarcini precum urmărirea schimbărilor regionale ale nivelului mării, monitorizarea schimbărilor în debitul râurilor și a cantității de apă stocată de lacuri, precum și determinarea cantității de apă dulce disponibilă pentru comunitățile din întreaga lume.

„SWOT va aborda rolul proeminent al oceanului în schimbările noastre meteorologice și climatice, precum și consecințele asupra disponibilității apei dulci pe uscat”, a declarat Dr. Lee-Lueng Fu, cercetător al proiectului SWOT la Jet Propulsion Laboratory al NASA din California de Sud.

Misiunea reprezintă o colaborare între NASA și agenția spațială franceză Center National d'Etudes Spatiales, cu contribuții din partea Agenției Spațiale Canadiene și a Agenției Spațiale Britanice.