Cuando el Observatorio Orbital de Carbono 3, OCO-3, se dirige a la Estación Espacial Internacional, aportará una nueva visión, literalmente, a los estudios del ciclo del carbono de la Tierra.

Desde su posición en la estación espacial, OCO-3 observará mediciones casi globales de dióxido de carbono en tierra y mar, desde justo después del amanecer hasta justo antes del atardecer. Eso lo hace mucho más versátil y poderoso que su predecesor, OCO-2.

"OCO-2 vuelve a visitar áreas de la Tierra aproximadamente a la misma hora del día debido a su órbita sincrónica con el sol, "dijo Matt Bennett, Ingeniero de sistemas de proyectos de OCO-3 en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California. "OCO-3 ampliará el período de tiempo de esa cobertura y observará la presencia de dióxido de carbono en diferentes momentos del día".

Dado que la estación espacial orbita la Tierra cada 90 minutos, OCO-3 completará 16 pases al día.

"El objetivo de la misión es continuar el legado de OCO-2 pero desde la perspectiva de la Estación Espacial Internacional, ", Dijo Bennett.

El instrumento espacial OCO-3 es el predecesor inmediato del OCO-2, que ha estado estudiando la distribución de dióxido de carbono y detectando puntos calientes de emisión y volcanes desde 2014.

Espejos Motores y modo de mapeo

Las nuevas capacidades de OCO-3 dependen en gran medida de un innovador conjunto de espejo giratorio, que Bennett describió como un "mecanismo de señalamiento muy ágil".

"Cuando OCO-2 apunta hacia un objetivo de observación, toda la nave espacial tiene que girar, ", Dijo Bennett." Dado que OCO-3 es un 'pasajero' en la estación espacial, tuvimos que agregar el ensamblaje del espejo apuntador para apuntar independientemente de la estación ".

El conjunto apuntador utiliza dos pares de espejos para rotar en dos direcciones complementarias:una paralela a la superficie de la Tierra, la otra perpendicular. Esta configuración permite que OCO-3 apunte a casi cualquier lugar dentro de la vista de la estación espacial, pero también le permite capturar "mapas instantáneos, minimapas detallados de dióxido de carbono, sobre áreas de interés".

Este modo de mapeo instantáneo puede medir las emisiones de fuentes que van desde áreas relativamente pequeñas que rodean plantas de energía hasta grandes áreas urbanas hasta 1, 000 millas cuadradas (2, 590 kilómetros cuadrados) en solo dos minutos. Eso significa que OCO-3 puede medir toda la cuenca de Los Ángeles en una sola pasada, una tarea que llevaría a OCO-2 varios días.

Medir grandes áreas urbanas es particularmente importante para los científicos, ya que alrededor del 70% de las emisiones totales de combustibles fósiles provienen de las grandes ciudades.

"Estas mediciones específicas nos ayudarán a desentrañar qué fuentes de dióxido de carbono se encuentran en la naturaleza y cuáles son antropogénicas". o causado por humanos, ", Dijo Bennett.

Mientras mide el dióxido de carbono, OCO-3 puede medir simultáneamente qué tan bien las plantas están realizando la fotosíntesis midiendo cuánto fluoresce su clorofila "o emite una longitud de onda específica de luz" mientras está iluminada por el Sol. Esto ayudará a los científicos del ciclo del carbono a observar qué tan bien la vegetación absorbe dióxido de carbono en el suelo y cómo está respondiendo la atmósfera circundante.

"Veremos cómo las diferentes fuentes de dióxido de carbono, y sumideros:áreas que acumulan carbono, como bosques y océanos, varían según el día, por temporada y anualmente, ", Dijo Bennett.

Dado que OCO-2 todavía está recopilando datos, las dos misiones realizarán una calibración cruzada midiendo el carbono en algunas de las mismas áreas de la Tierra, lo que mejora la verificación de datos.

Director de JPL para Ciencias y Tecnología de la Tierra, Diane Evans, dijo que las observaciones combinadas de ambas misiones OCO proporcionarán información más completa sobre el estado del carbono en nuestro planeta.

"Se sumarán al creciente cuerpo de investigación de múltiples misiones de observación de la Tierra, ", Dijo Evans." Y la combinación de estos datos con conjuntos de datos de otros instrumentos en la estación espacial como ECOSTRESS y GEDI permitirá responder preguntas clave sobre las interacciones de los ciclos del carbono y del agua ".

Lanzamiento, Llegada y coreografía robótica

El lanzamiento de OCO-3 está programado para las 3:59 a.m. EDT (12:59 a.m. PDT) de mayo. Míralo en vivo en NASA TV y en nasa.gov/live. Es una ventana de lanzamiento instantánea, así que si por alguna razón no se inicia en el momento exacto programado, el lanzamiento debe esperar hasta el día siguiente.

"Definitivamente tengo el nerviosismo previo al lanzamiento, ", dijo Bennett, ciertamente no es el primer JPLer en tener esa experiencia pocos días antes del lanzamiento.

OCO-3 está viajando a la Estación Espacial Internacional en una cápsula Space-X Dragon, lanzado en un cohete Falcon 9. Dos brazos robóticos darán la bienvenida a OCO-3 en la estación:uno para sacar OCO-3 del maletero de la cápsula, otro para tomarlo e instalarlo en el módulo de instalación expuesta al módulo de experimentos japoneses. Todo esto sucede mientras OCO-3 está sin energía, por lo que debe instalarse antes de que se enfríe demasiado. Si bien esto suena a morderse las uñas, Los operadores de la estación han realizado con éxito esta coreografía robótica cuidadosamente diseñada para varias cargas útiles durante los últimos años.

Como huéspedes corteses OCO-3 y su equipo seguirán ciertas "reglas de la casa" de la estación espacial. Por ejemplo, cuando lleguen las misiones de reabastecimiento de la Tierra para entregar los elementos esenciales y los experimentos científicos a los astronautas, OCO-3 se "tomará un descanso" durante el proceso de acoplamiento y seguirá adelante, literalmente, a medida que la estación gira hacia diferentes actitudes, incluso, Bennett señaló, "panza arriba, sin vista para el instrumento ". El instrumento también tiene que apuntar alrededor de los paneles solares de la estación. Y, por supuesto, a veces los astronautas de la estación tienen que realizar un EVA, una actividad extravehicular, también conocido como paseo espacial. OCO-3 se apagará para los EVA realizados cerca para mantener a los astronautas a salvo del mecanismo de apuntamiento en movimiento y del equipo de alto voltaje.

Bennett dice que si bien estos factores presentan nuevos desafíos para el equipo de OCO-3, él y sus colegas están entusiasmados al ver cómo esta "habitación con vista" y los espejos giratorios del instrumento ofrecen nuevos conocimientos sobre el ciclo del carbono de la Tierra.