Un par de CubeSats sondearán una porción poco estudiada de la energía radiante emitida por el medio ambiente ártico en busca de pistas sobre por qué la región se está calentando más rápido que el resto de la Tierra. Esta imagen de satélite compuesta muestra la extensión del hielo marino del Ártico (centro) y la capa de hielo de Groenlandia (parte inferior derecha). Crédito:NASA
¿Por qué el Ártico se está calentando más rápido que el resto del planeta? ¿El polvo mineral calienta o enfría la atmósfera? La NASA ha seleccionado dos nuevos propuestas de investigación creativas para desarrollar pequeños instrumentos espaciales que abordarán estas cuestiones fundamentales sobre nuestro planeta de origen y su entorno. Laboratorio de propulsión a chorro de la NASA en Pasadena, California, es un participante clave en ambos instrumentos.
La Energía Polar Radiante en el Experimento del Infrarrojo Lejano (PREFIRE) volará un par de pequeños satélites CubeSat para sondear una porción poco estudiada de la energía radiante emitida por la Tierra en busca de pistas sobre el calentamiento del Ártico. pérdida de hielo marino y derretimiento de la capa de hielo. Tristan L'Ecuyer de la Universidad de Wisconsin, Madison, es el investigador principal.
La Investigación de la Fuente de Polvo Mineral de la Superficie de la Tierra (EMIT) utilizará un sensor montado en el exterior de la Estación Espacial Internacional para determinar la composición mineral de las fuentes naturales que producen aerosoles de polvo en todo el mundo. Midiendo en detalle qué minerales forman el polvo, EMIT ayudará a responder la pregunta esencial de si este tipo de aerosol calienta o enfría la atmósfera. Robert Green de JPL es el investigador principal.
Estos dos instrumentos fueron seleccionados competitivamente de 14 propuestas consideradas bajo la cuarta oportunidad de Earth Venture Instrument de la NASA. Las investigaciones de Earth Venture son pequeñas, investigaciones científicas dirigidas que complementan las misiones más grandes de la NASA. El Consejo Nacional de Investigación recomendó en 2007 que la NASA realizara este tipo de solicitudes solicitadas regularmente, basado en la ciencia, proyecto de respuesta rápida. La encuesta decenal recientemente publicada por el consejo recomendó la continuación del programa.
"PREFIRE y EMIT hacen un uso innovador de tecnologías desarrolladas por primera vez por la NASA para misiones planetarias para abordar importantes, preguntas de larga data sobre la Tierra, "dijo Michael Freilich, director de la División de Ciencias de la Tierra en la Sede de la NASA en Washington.
El Ártico ayuda a regular la temperatura general de la Tierra al irradiar hacia el espacio gran parte del exceso de energía del Sol que se absorbe en latitudes más bajas. Los instrumentos satelitales actuales no detectan todas las longitudes de onda de esta energía que irradia nuestro planeta. PREFIRE llenará el vacío de datos actual en longitudes de onda del infrarrojo lejano, recopilar información que ayudará a los científicos a diagnosticar el impacto de esta radiación saliente en el equilibrio energético de la región ártica.
Un sensor montado en la Estación Espacial Internacional determinará la composición mineral de las fuentes naturales que producen aerosoles de polvo en todo el mundo para determinar si este tipo de aerosol calienta o enfría la atmósfera. Esta imagen muestra una columna de polvo que se desprende del desierto del Sahara. Crédito:NASA
PREFIRE volará espectrómetros infrarrojos térmicos miniaturizados en dos satélites CubeSat, cada uno del tamaño de una barra de pan. Los sensores se basan en tecnología que se utilizó anteriormente en el Mars Climate Sounder, un instrumento en el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Los CubeSats orbitarán los polos de la Tierra para medir las emisiones de infrarrojo lejano y cómo cambian a lo largo del día y de las estaciones. Las observaciones permitirán a los científicos evaluar cómo los cambios en las emisiones infrarrojas térmicas en la parte superior de la atmósfera terrestre están relacionados con los cambios en la cobertura de nubes y las condiciones de la superficie debajo. como la cantidad de hielo marino y agua de deshielo en la superficie del hielo.
El equipo de PREFIRE reúne experiencia en teledetección, Modelado del sistema terrestre y hielo ártico. JPL y el Laboratorio de Dinámica Espacial de North Logan, Utah, son socios de la misión. JPL es responsable de la gestión de proyectos y está construyendo y entregando el instrumento. Brian Drouin de JPL es el investigador principal adjunto, mientras que Brian Kahn y Nicole-Jeanne Schlegel del JPL son co-investigadores.
La composición de las partículas de polvo en el aire se desconoce en gran medida, pero es un factor crítico para determinar si el polvo de base mineral tiene un efecto de enfriamiento o calentamiento en la atmósfera. Los científicos actualmente no tienen un inventario global de las fuentes minerales naturales de polvo, y como resultado los impactos globales del polvo en el clima, La circulación atmosférica y otros aspectos del medio ambiente de la Tierra no están bien establecidos.
El instrumento hiperespectral de EMIT medirá las diferentes longitudes de onda de la luz emitida por los minerales en la superficie de los desiertos y otras fuentes de polvo para determinar su composición. El sensor EMIT se basa en parte en el instrumento Moon Mineralogy Mapper de la NASA a bordo de la nave espacial Chandrayaan-1 de la Organización de Investigación Espacial de la India.
El equipo de EMIT reúne una amplia experiencia que cubre mediciones de minerales, ciencia del suelo, teledetección de las propiedades de la superficie y modelado del sistema terrestre. El componente de modelado del proyecto utilizará los datos recopilados para mejorar nuestra comprensión del papel del polvo atmosférico en el clima de la Tierra y predecir mejor cómo se puede esperar que cambie en el futuro.
Las misiones de Earth Venture brindan un enfoque innovador para abordar la investigación de las ciencias de la Tierra con ventanas de oportunidad regulares para adaptarse a las nuevas prioridades científicas. Las misiones son administradas por el programa Earth System Science Pathfinder de la NASA, ubicado en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, para la Dirección de Misión Científica de la agencia.
Los primeros instrumentos Earth Venture que se dirigieron al espacio se están preparando para su lanzamiento el próximo año. La Investigación de Dinámica de Ecosistemas Globales (GEDI) y el Experimento de Radiómetro Térmico Espacial ECOsystem en la Estación Espacial (ECOSTRESS) medirán las distribuciones, alturas del dosel y cambios en la vegetación global desde la estación espacial, proporcionar información sobre cómo los bosques y los ecosistemas se ven afectados por los cambios en la disponibilidad de agua y otros factores ambientales y humanos.
