La NASA está lista para lanzar un nuevo instrumento espacial que utilizará el mirador de la Estación Espacial Internacional para monitorear el ciclo del carbono de la Tierra. Una continuación de la misión OCO-2 aún activa, OCO-3 traerá no solo un nuevo punto de vista, sino nuevas técnicas y nuevas tecnologías a las observaciones de dióxido de carbono de la NASA. ¿Por qué estamos lanzando un nuevo observatorio de carbono? Sigue leyendo.

¿Por qué dióxido de carbono?

Dióxido de carbono (CO ₂ ) entra y sale naturalmente del aire de plantas y animales, el océano, y tierra, manteniendo el ciclo en equilibrio a largo plazo. CO ₂ añadido a la atmósfera por las actividades humanas durante los últimos 250 años ha aumentado la cantidad de gas que permanece en la atmósfera. Este gas adicional atrapa el calor a través del efecto invernadero, resultando en un calentamiento del clima. La NASA y otras instituciones científicas vigilan de cerca este y otros cambios atmosféricos y las formas en que la Tierra está respondiendo a ellos. buscando continuamente mejorar nuestras observaciones. OCO-3 es la última incorporación a la flota espacial mundial que observa este gas de efecto invernadero crítico. OCO-3 se construyó adaptando una versión duplicada de OCO-2, originalmente construido como un "repuesto de vuelo", una copia exacta que crea una misión en caso de que haya un problema con el instrumento original. Por lo tanto, OCO-3 ampliará y mejorará un conjunto de datos que ya ha demostrado su valor.

¿Por qué la estación espacial?

La estación espacial rodea la Tierra entre 52 grados norte y 52 grados sur de latitudes, aproximadamente las latitudes de Londres y la Patagonia. La gran mayoría de las ciudades y tierras agrícolas de la Tierra, responsable de la mayor parte de la absorción y las emisiones de carbono de nuestro planeta, caen dentro de esta zona. Donde la órbita polar de OCO-2 se apodera de cada ubicación exactamente a la misma hora del día, La órbita de la estación espacial colocará OCO-3 sobre cada ubicación en un momento ligeramente diferente en cada órbita. Montado externamente en la parte inferior de la estación espacial, OCO-3 recopilará las primeras observaciones desde el amanecer hasta el anochecer de las variaciones en el dióxido de carbono del espacio sobre las regiones tropicales y de latitudes medias. dando una mejor visión de los procesos de emisión y absorción. Por ejemplo, las vastas reservas de carbono de la selva amazónica que cambia rápidamente son una parte fundamental del ciclo del carbono de la Tierra, pero cuando OCO-2 sobrevuela el bosque alrededor de la 1:30 p.m., las nubes de la tarde generalmente se han acumulado, ocultando la región de la vista del instrumento. OCO-3 pasará por el Amazonas en todo momento del día, capturando muchos más datos libres de la nube.

¿Qué tipo de instrumento es OCO-3?

Es un espectrómetro; de hecho, tres espectrómetros que comparten un telescopio. Como radios sintonizados en diferentes estaciones, los espectrómetros están "sintonizados" para observar diferentes conjuntos de longitudes de onda en el espectro electromagnético. Cada gas atmosférico absorbe la luz solar en un conjunto específico de longitudes de onda, y el dióxido de carbono no es una excepción. Dos de los espectrómetros de OCO-3 registran dos conjuntos de longitudes de onda donde la absorción de dióxido de carbono es fuerte; el tercero registra longitudes de onda con fuerte absorción de oxígeno, que los investigadores necesitan para calcular el número total de moléculas en la parte de la atmósfera donde se realizó la medición. La combinación de los datos de los tres espectrómetros permite a los investigadores obtener una medición de CO2 tan precisa que registra la diferencia entre, por ejemplo, 405 y 406 moléculas de gas en cada millón de moléculas de aire.

¿OCO-3 puede ver algo además del carbono?

OCO-3 observa un brillo muy tenue que las plantas emiten durante la fotosíntesis, llamada fluorescencia inducida por el sol (SIF). Esta luz es demasiado tenue para que los humanos la noten en circunstancias normales, pero es el indicador de fotosíntesis más preciso que se puede medir desde el espacio. A medida que cambia el clima de la Tierra, las precipitaciones y la temperatura están modificando el crecimiento de las plantas en todo el mundo de formas que pueden afectar la seguridad alimentaria mundial. Comprender exactamente cuándo ocurre la fotosíntesis, cómo están cambiando su inicio y cierre estacionales en ubicaciones remotas de todo el mundo, puede ayudarnos a prepararnos para los desafíos del futuro. La medición de SIF de OCO-3 tendrá la misma alta resolución que la de OCO-2, y el nuevo instrumento agregará la capacidad de girar rápidamente y apuntar sus sensores a torres en el suelo donde el SIF se monitorea localmente, recolectando datos en casi la misma escala espacial que estas torres para que sus medidas puedan ser validadas. Dado que la fotosíntesis es una parte importante del ciclo global del carbono, los datos del SIF complementan las mediciones de dióxido de carbono de OCO-3.

¿Qué más hay de nuevo?

OCO-3 demostrará una nueva técnica para medir las emisiones de carbono urbano, erupciones volcánicas y otras fuentes locales de carbono del espacio. Los orígenes del dióxido de carbono pueden ser difíciles de discernir por satélite porque el gas se mezcla rápida y uniformemente en el aire. Por ejemplo, Sabemos por los datos de emisiones globales que más del 70 por ciento de las emisiones de dióxido de carbono de las actividades humanas provienen de las ciudades. La órbita de OCO-2 produce una amplia franja de mediciones que atraviesan algunas ciudades, pero sigue siendo un desafío recopilar datos satelitales con suficiente detalle para diferenciar entre la producción propia de una ciudad y el CO2 que ingresó a la ciudad en las corrientes de aire, que puede haber sido lanzado hace meses en el otro lado del mundo. La nueva característica de OCO-3 se llama "modo de instantánea". Esta técnica de escaneo, habilitado por la capacidad del instrumento para girar y apuntar rápidamente, produce un manto de medidas tupidamente tejido sobre un área de aproximadamente 50 por 50 millas (80 por 80 kilómetros), aproximadamente el tamaño de la cuenca de Los Ángeles.