Recientemente se desplegaron dos misiones de búsqueda de caminos de la NASA en la órbita terrestre baja, donde están demostrando tecnologías novedosas para observar gases atmosféricos, medir agua dulce e incluso detectar signos de posibles erupciones volcánicas.
La Investigación de Banda P de Señales de Oportunidad (SNoOPI), un receptor de radio de bajo ruido, prueba una nueva técnica para medir la humedad del suelo en la zona de las raíces aprovechando señales de radio producidas por satélites comerciales:un gran trabajo para un CubeSat 6U del tamaño de un caja de zapatos.
Por otra parte, la cámara termográfica hiperespectral (HyTI) está midiendo gases traza relacionados con erupciones volcánicas. HyTI, también un CubeSat 6U, podría allanar el camino para futuras misiones dedicadas a detectar erupciones volcánicas con semanas o meses de antelación.
Ambos instrumentos fueron lanzados el 21 de marzo desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral de la NASA a la Estación Espacial Internacional a bordo de la nave espacial de carga Dragon de SpaceX como parte de la trigésima misión comercial de reabastecimiento de la compañía. El 21 de abril, los instrumentos fueron puestos en órbita desde la estación.
Como técnica de medición, "las señales de oportunidad intentan reutilizar lo que ya existe", afirmó James Garrison, profesor de aeronáutica y astronáutica en la Universidad Purdue e investigador principal de SNoOPI.
Garrison y su equipo intentarán recopilar las señales de radio de banda P producidas por muchos satélites de telecomunicaciones comerciales y reutilizarlas para aplicaciones científicas. El instrumento maximiza el valor de los activos espaciales que ya se encuentran en órbita, transformando las señales de radio existentes en herramientas de investigación.
"Al observar lo que sucede cuando las señales de los satélites se reflejan en la superficie de la Tierra y compararlas con la señal que no se refleja, podemos extraer propiedades importantes sobre la superficie donde se refleja la señal", dijo Garrison.
Las señales de radio de banda P son potentes y penetran la superficie de la Tierra hasta una profundidad de aproximadamente un pie (30 cm). Esto los hace ideales para estudiar la humedad del suelo en la zona de las raíces y el equivalente de agua de la nieve.
"Al monitorear la cantidad de agua en el suelo, obtenemos una buena comprensión del crecimiento de los cultivos. También podemos monitorear de manera más inteligente el riego", dijo Garrison. "Del mismo modo, la nieve es muy importante porque también es un lugar donde se almacena el agua. Ha sido difícil medirla con precisión a escala global con sensores remotos".
"Estudio los volcanes desde el espacio para tratar de determinar cuándo van a comenzar y dejar de hacer erupción", dijo Robert Wright, director del Instituto de Geofísica y Planetología de Hawái de la Universidad de Hawái en Mānoa e investigador principal de HyTI.
Los generadores de imágenes hiperespectrales como HyTI miden un amplio espectro de firmas de radiación térmica y son particularmente útiles para caracterizar gases en bajas concentraciones. Wright y su equipo esperan que HyTI les ayude a cuantificar las concentraciones de dióxido de azufre en la atmósfera alrededor de los volcanes.
Semanas o incluso meses antes de entrar en erupción, los volcanes suelen emitir mayores cantidades de dióxido de azufre y otros gases traza. Medir esos gases podría indicar una erupción inminente. La sensibilidad de HyTI a la radiación térmica también será útil para observar el vapor de agua y la convección.
"Hay dos objetivos científicos para HyTI. Queremos intentar mejorar la forma en que podemos predecir cuándo entrará en erupción un volcán y cuándo terminará", dijo Wright. "Y también vamos a medir el contenido de humedad del suelo en lo que respecta a la sequía".
A través de su Oficina de Tecnología de Ciencias de la Tierra (ESTO), la NASA trabajó estrechamente con Garrison y Wright para ayudar a transformar su investigación en prototipos completamente funcionales y listos para el espacio.
"El programa ESTO permite a los científicos tener ideas interesantes y convertirlas en realidad", dijo Wright. Garrison estuvo de acuerdo. "ESTO ha sido un gran socio."
Proporcionado por la NASA
