Los satélites CYGNSS miden la velocidad del viento determinando qué tan agitada está el agua a partir de una señal de microondas que rebota en la superficie del océano. Similar a cómo la luz puede reflejar una imagen clara o distorsionada de la luna en un lago dependiendo de si el agua tiene ondas o no, la señal de microondas cambia dependiendo de qué tan suave (viento suave) o agitado (viento fuerte) esté el océano. Crédito:Universidad de Michigan
Los huracanes traen lluvias intensas y vientos fuertes a las comunidades costeras, una potente combinación que puede provocar daños devastadores. En 2016, la NASA lanzó un conjunto de ocho satélites llamado Cyclone Global Navigation Satellite System, o CYGNSS, misión para recopilar más datos sobre los vientos en estos ciclones tropicales como parte de un esfuerzo para aumentar la cobertura de datos de huracanes y pronósticos de ayuda. A medida que se evalúa el primer año de datos, Ha surgido una nueva e inesperada capacidad:la capacidad de ver a través de las nubes y la lluvia los paisajes inundados.
Los mapas de inundaciones son posibles gracias a una de las innovaciones de la constelación CYGNSS. La señal de microondas que utilizan los satélites CYGNSS para detectar la velocidad del viento en función de la agitación del océano en realidad no es generada por los satélites en absoluto. En cambio, los satélites utilizan las señales constantes y ubicuas del sistema de posicionamiento global por satélite (GPS), que también responde a los reflejos del agua estancada y la cantidad de humedad en el suelo.
"Antes de 2015, la gente tenía indicios de que se podían utilizar los datos de reflexión del GPS sobre la tierra para ver varias cosas, pero no había muchas observaciones que lo demostraran, "dijo Clara Chew, investigador de la Corporación Universitaria para la Investigación Atmosférica en Boulder, Colorado. "Con el lanzamiento de CYGNSS, finalmente pudimos demostrar realmente que sí, estas señales son muy sensibles a la cantidad de agua en el suelo o en la superficie ".
Chew desarrolló mapas de inundaciones de la costa de Texas después del huracán Harvey y de Cuba después del huracán Irma. así como mapas de inundaciones del río Amazonas en Brasil, que desborda sus bancos estacionalmente.
Los datos de CYGNSS delimitan los arroyos y afluentes de la cuenca del Amazonas en América del Sur. Crédito:Clara Chew
"Cuando hicimos nuestro primer mapa completo del Amazonas, todos estaban realmente sorprendidos porque se pueden ver muchos de los más pequeños, los ríos más pequeños a lo largo de la cuenca, y nadie sabía que íbamos a ver ríos de unos cien metros de ancho en los datos, "Chew dijo, observando que la resolución nativa de los datos sobre el océano varía entre 10 y 15 km y tiene un promedio de 25 kilómetros consistentes.
"Cuando vi las primeras imágenes terrestres de masas de agua continentales, Me asombró su calidad, "dijo Chris Ruf, Investigador principal de CYGNSS en la Universidad de Michigan en Ann Arbor. "Sabíamos de antemano que habría algunos casos de dispersión coherente posible. Ese es el fenómeno que crea imágenes de tan alta resolución. Rara vez ocurre sobre el océano y realmente no habíamos considerado la frecuencia con la que podría ocurrir en la tierra. que sucede con bastante frecuencia, y casi siempre al observar pequeñas masas de agua continentales. Esto promete abrir áreas completamente nuevas de investigación científica ".
La ventaja de CYGNSS sobre otros sensores espaciales para la detección de inundaciones es su capacidad para ver a través de las nubes, lluvia y vegetación que de otro modo podrían ocultar las inundaciones. En la actualidad, La detección de inundaciones generalmente se realiza mediante sensores ópticos en los satélites Landsat del Servicio Geológico de EE. UU. y la NASA, que no puede ver a través de las nubes, y los sensores de microondas del Sentinel 1 y 2 de la Agencia Espacial Europea, que no puede ver a través de la vegetación. La captura de datos de ocho satélites en lugar de uno es otra ventaja porque reduce el tiempo entre observaciones para ubicaciones, lo que significa más cobertura, más rapidamente, de inundaciones en los trópicos. En conjunto, esto significa que CYGNSS podría cerrar las brechas en la cobertura actual.
Un mapa de América del Sur, donde se recopilaron algunos de los datos. Crédito:NASA / JPL / NIMA
Sin embargo, este tipo de detección aún se encuentra en sus primeros días de desarrollo, y Chew y otros están explorando cómo inferir la cantidad de agua presente y otros parámetros para complementar la humedad del suelo y los datos de inundaciones de otros satélites. Además, Actualmente, los datos de CYGNSS tardan dos días en pasar de la observación a los usuarios de los datos.
"Es muy apropiado que una de las cosas nuevas que CYGNSS es inesperadamente bueno para determinar, la extensión de la inundación, es muy a menudo una consecuencia directa de lo que fue diseñado para medir, a saber, huracanes, "Dijo Ruf." Así que ahora, no solo podremos observar los huracanes mientras están sobre el océano, ahora también podremos trazar un mapa de gran parte del daño que causan las inundaciones después de tocar tierra ".
