La cantidad de instrumentos en la Estación Espacial Internacional dedicados a observar la Tierra para aumentar nuestra comprensión de nuestro planeta de origen continúa creciendo.

Está previsto que dos nuevos instrumentos lleguen a la estación el 18 de febrero en la cápsula SpaceX Dragon.

El instrumento Experimento de gas y aerosoles estratosféricos (SAGE) III controlará el estado de la capa de ozono, que cubre un área en la estratosfera de 10 a 30 millas sobre la Tierra y protege al planeta de la dañina radiación ultravioleta del sol. Sus predecesores, SABIO I y SABIO II, que estaban montados en satélites, ayudó a los científicos a comprender las causas y los efectos del agujero de ozono antártico. El Protocolo de Montreal de 1987 condujo a una eventual prohibición de los gases destructores del ozono ya la recuperación de la capa de ozono; SABIO III, diseñado para funcionar durante no menos de tres años, permitirá a los científicos seguir monitoreando su recuperación.

El sensor de imágenes Lightning (LIS), lanzado por primera vez como un instrumento en la Misión de Medición de Lluvias Tropicales en 1997, registra el tiempo, producción de energía y ubicación de eventos de rayos en todo el mundo, día y noche. Desde su posición en la ISS, El nuevo LIS mejorará la cobertura de los eventos de rayos sobre los océanos y también en el hemisferio norte durante los meses de verano. Debido a que los rayos son tanto un factor como un indicador de varios procesos atmosféricos, La NASA y otras agencias utilizarán los nuevos datos de rayos LIS para muchas aplicaciones, desde la previsión meteorológica hasta el modelado climático y los estudios de calidad del aire.

Si bien SAGE III y LIS son los últimos instrumentos de ciencias de la Tierra programados para operar a bordo de la ISS, ellos o no el primero o el último.

Durante dos años, a partir de septiembre de 2014, el dispersómetro rápido, o RapidScat, recopiló datos casi en tiempo real sobre la velocidad y dirección del viento oceánico. El instrumento fue diseñado como un reemplazo de bajo costo para el dispersómetro rápido, o satélite QuikScat, que experimentó una falla relacionada con la edad en 2009. Además de abordar preguntas como cómo los vientos cambiantes afectan las temperaturas de la superficie del mar durante una temporada de El Niño, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica y la Marina de los EE. UU. confiaron en los datos de RapidScat para mejorar el seguimiento del clima marino, conduciendo a una ruta de navegación más óptima y a evitar peligros.

El sistema de transporte de aerosoles en la nube (CATS) se montó en el exterior de la estación espacial en enero de 2015 y se encuentra en medio de una misión de tres años para medir aerosoles. como columnas de polvo, incendios forestales y cenizas volcánicas, alrededor del mundo. Construido para demostrar un bajo costo, enfoque simplificado de las cargas útiles científicas de la ISS, el instrumento láser proporciona datos para estudios de calidad del aire, modelos climáticos y capacidades de alerta de peligros.

Durante los próximos años, La NASA planea enviar a la estación espacial varios instrumentos más entrenados hacia la Tierra.

El sensor de irradiancia solar total y espectral (TSIS-1) medirá la irradiancia solar total y la irradiancia solar espectral, o la radiación solar total en la parte superior de la atmósfera de la Tierra y la distribución espectral de esa radiación solar, respectivamente. Los datos son fundamentales para la modelización del clima y los estudios atmosféricos. TSIS-1 continuará el trabajo del satélite Experimento de Radiación Solar y Clima de la NASA, que ha estado tomando esas medidas desde 2003.

El programa Pathfinder de Ciencias del Sistema Terrestre de la NASA está apoyando los siguientes instrumentos que están actualmente en desarrollo. El programa es administrado por el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia.

El instrumento Orbiting Carbon Observatory-3 (OCO-3) monitoreará la distribución de dióxido de carbono en todo el mundo. Ensamblado con repuestos del satélite Orbiting Carbon Observatory-2, OCO-3 proporcionará información sobre el papel de los gases de efecto invernadero en relación con las áreas urbanas en crecimiento y los cambios en la combustión de combustibles fósiles. El instrumento también medirá el "brillo" de las plantas en crecimiento (fluorescencia inducida por el sol).

En los bosques tropicales y templados se encuentra la Investigación de Dinámica de Ecosistemas Globales (GEDI). El instrumento LIDAR proporcionará las primeras observaciones de alta resolución de la estructura vertical del bosque en un esfuerzo por responder cuánto carbono se almacena en estos ecosistemas y también qué impactos tienen la deforestación y la reforestación en la diversidad del hábitat. el ciclo global del carbono y el cambio climático.

El experimento de radiómetro térmico espacial ECOsystem (ECOSTRESS) también se centrará en la vegetación al proporcionar alta frecuencia, mediciones de alta resolución de la temperatura de la planta y el uso de agua de la planta. Entre los numerosos usos de los datos se encuentra el de indicar las regiones de estrés hídrico y de calor de las plantas y también mejorar la previsión de sequías en beneficio de los agricultores y los administradores del agua. Los investigadores también utilizarán ECOSTRESS junto con otros datos para calcular la eficiencia del uso del agua entre las plantas e identificar especies y variedades resistentes a la sequía.

También en el horizonte se encuentra el Pathfinder del Observatorio Climático de Radiancia Absoluta y Refractividad (CLARREO) que comprende dos instrumentos para medir la irradiancia solar:un espectrómetro solar reflejado y un espectrómetro infrarrojo. CLARREO recopilará registros climáticos de alta precisión para probar las proyecciones climáticas con el fin de mejorar los modelos.