_ Faceți cunoștință cu nava spațială dublă a NASA îndreptată spre capătul Pământului

Doi noi sateliți miniaturali NASA vor începe să traverseze atmosfera Pământului în câteva luni, detectând căldura pierdută în spațiu. Observațiile lor din cele mai înfricoșătoare regiuni ale planetei vor ajuta la prezicerea modului în care gheața, mările și vremea noastră se vor schimba în fața încălzirii globale.

Despre dimensiunea unei cutii de pantofi, a sateliților cubi sau a CubeSats. , cuprind o misiune numită PREFIRE, prescurtare de la Polar Radiant Energy in the Far-Infrared Experiment. Echipat cu tehnologie dovedită pe Marte, obiectivul lor este să dezvăluie pentru prima dată spectrul complet al pierderilor de căldură din regiunile polare ale Pământului, făcând modelele climatice mai precise.

PREFIRE a fost dezvoltat în comun de NASA și Universitate. din Wisconsin-Madison, cu membri ai echipei de la universitățile din Michigan și Colorado.

Misiunea începe cu bugetul energetic al Pământului. Într-un act de echilibrare planetară, cantitatea de energie termică pe care planeta o primește de la soare ar trebui, în mod ideal, să fie compensată cu cantitatea care radiază din sistemul Pământului în spațiu. Diferența dintre energia de intrare și cea de ieșire determină temperatura Pământului și modelează clima noastră.

Regiunile polare joacă un rol cheie în acest proces, acționând ca aripioarele radiatorului Pământului. Agitarea aerului și a apei, prin vreme și curenții oceanici, mută energia termică primită la tropice spre poli, unde este emisă sub formă de radiație infraroșie termică - același tip de energie pe care îl simți de la o lampă de căldură. Aproximativ 60% din această energie curge în spațiu în lungimi de undă în infraroșu îndepărtat care nu au fost niciodată măsurate în mod sistematic.

PREFIRE poate închide acest decalaj. „Avem potențialul de a descoperi câteva lucruri fundamentale despre modul în care funcționează planeta noastră”, a spus Brian Drouin, om de știință și cercetător principal adjunct pentru misiunea de la Laboratorul de propulsie cu reacție al NASA din California de Sud.

„În proiecțiile climatice, O mare parte din incertitudine provine din ceea ce nu știm despre polii nord și sud și cât de eficient sunt emise radiațiile în spațiu”, a spus el. „Importanța acelei radiații nu a fost realizată pentru o mare parte a erei spațiale, dar știm acum și ne propunem să o măsurăm.”

Lansarea din Noua Zeelandă la două săptămâni distanță în mai, fiecare satelit va transporta un spectrometru cu infraroșu termic. Instrumentele proiectate de JPL includ oglinzi și detectoare cu formă specială pentru împărțirea și măsurarea luminii infraroșii. Tehnologie similară este utilizată de Mars Climate Sounder pe Mars Reconnaissance Orbiter al NASA pentru a explora atmosfera și vremea Planetei Roșii.

Miniaturizarea instrumentelor pentru a se potrivi pe CubeSats a fost o provocare pentru echipa de ingineri PREFIRE. Ei au dezvoltat un design redus, optimizat pentru condițiile relativ calde ale planetei noastre. Cântărind mai puțin de 3 kilograme, instrumentele fac citiri folosind un dispozitiv numit termocuplu, similar cu senzorii găsiți în multe termostate de uz casnic.

Pentru a maximiza acoperirea, gemenii PREFIRE vor orbita Pământul de-a lungul diferitelor căi, suprapuse la fiecare câteva ore în apropierea polilor.

Din anii 1970, Arctica s-a încălzit de cel puțin trei ori mai repede decât oriunde altundeva pe Pământ. Gheața de iarnă acolo s-a micșorat cu peste 15.900 de mile pătrate (41.200 de kilometri pătrați) pe an, o pierdere de 2,6% pe deceniu față de media 1981-2010. O schimbare are loc și pe partea opusă a planetei: calotele de gheață ale Antarcticii pierd masă cu o rată medie de aproximativ 150 de miliarde de tone pe an.

Implicațiile acestor schimbări sunt de amploare. Fluctuațiile gheții marine modelează ecosistemele polare și influențează temperatura și circulația oceanului. Apa de topire din straturile de gheață groase de kilometri din Groenlanda și Antarctica este responsabilă pentru aproximativ o treime din creșterea nivelului mediu global al mării din 1993.

„Dacă schimbi regiunile polare, schimbi fundamental și vremea din întreaga lume”, a spus Tristan L'Ecuyer, profesor la Universitatea din Wisconsin-Madison și investigatorul principal al misiunii. „Furtuni extreme, inundații, eroziune de coastă — toate aceste lucruri sunt influențate de ceea ce se întâmplă în Arctica și Antarctica.”

Pentru a înțelege și proiecta astfel de schimbări, oamenii de știință folosesc modele climatice care iau în considerare multe procese fizice. Rularea modelelor de mai multe ori (de fiecare dată în condiții și ipoteze ușor diferite) are ca rezultat un ansamblu de proiecții climatice. Ipotezele cu privire la parametrii nesiguri, cum ar fi cât de eficient polii emit radiații termice, pot avea un impact semnificativ asupra proiecțiilor.

PREFIRE va furniza date noi despre diferite variabile climatice, inclusiv temperatura atmosferică, proprietățile suprafeței, vaporii de apă și norii. . În cele din urmă, mai multe informații vor oferi o viziune mai precisă a unei lumi în flux, a spus L'Ecuyer.

„Pe măsură ce modelele noastre climatice converg, vom începe să înțelegem cu adevărat cum va arăta viitorul în Arctica și Antarctica”, a adăugat el.

(Fluierul)