La temporada de huracanes del Atlántico de 2020 fue una de las más brutales jamás registradas, produciendo 30 tormentas con nombre sin precedentes. Y lo que es más, Un récord de 10 de esas tormentas se caracterizaron por intensificarse rápidamente, algunas de las cuales se aceleraron a 100 millas por hora en menos de dos días.

Para llevar más datos a los pronosticadores y tener una vigilancia más consistente sobre el cinturón tropical de la Tierra donde se forman estas tormentas, La NASA ha lanzado un satélite de prueba, o pionero, por delante de una constelación de seis satélites meteorológicos denominados TROPICS (Observaciones con resolución temporal de la estructura de la precipitación y la intensidad de la tormenta con una constelación de pequeños satélites). Planeado para su lanzamiento en 2022, los satélites TROPICS trabajarán juntos para proporcionar observaciones de microondas casi cada hora de la precipitación de una tormenta, temperatura, y humedad:un tiempo de revisión para estas mediciones que actualmente no es posible con otros satélites.

"Como floridano de toda la vida, He visto de primera mano el impacto devastador que los huracanes pueden tener en nuestras comunidades. Y a medida que el cambio climático está haciendo que los huracanes sean aún más fuertes, Es más importante que nunca que la NASA y nuestros socios inviertan en misiones como TROPICS para rastrear y comprender mejor el clima extremo, ", dijo el administrador de la NASA Bill Nelson." La innovación de la NASA está fortaleciendo los modelos de datos que ayudan a los científicos a mejorar el pronóstico de tormentas y comprender los factores que alimentan estas tormentas monstruosas. TROPICS ayudará a hacer precisamente eso y esperamos el lanzamiento de la constelación de satélites TROPICS el próximo año ".

"TROPICS es el comienzo de una nueva era. Esta misión será una de las primeras en utilizar una constelación de pequeños satélites para este tipo de global, vistas rápidas de las tormentas tropicales, "dijo Scott Braun, el científico del proyecto TROPICS y un meteorólogo investigador en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Dado que los ciclones tropicales y los huracanes pueden cambiar rápidamente a medida que viajan a través del océano, El aumento de las observaciones de los satélites TROPICS no solo avanzará la ciencia de comprender la intensidad de las tormentas, también pueden mejorar los pronósticos de intensidad.

"El proyecto es muy prometedor para impulsar las mejoras constantes de la NOAA en los pronósticos meteorológicos y de huracanes mediante la introducción de nuevos datos ambientales en nuestros modelos numéricos de predicción meteorológica de clase mundial. "dijo Frank Marks, director de la División de Investigación de Huracanes del Laboratorio Oceanográfico y Meteorológico del Atlántico de la NOAA. Después de que se lancen y coloquen los seis satélites en 2022, "esta nueva constelación proporcionará sondeos de temperatura y humedad de alta frecuencia mientras buscamos aprender cómo los huracanes interactúan con la temperatura y el ambiente de humedad circundantes, datos clave que podrían mejorar los pronósticos de intensidad de huracanes".

Un paso crítico para prepararse para la constelación es el lanzamiento de un satélite pionero, una séptima copia idéntica de los pequeños satélites TROPICS, que permitirá la prueba completa de la tecnología, sistemas de comunicación, procesamiento de datos, y el flujo de datos a los usuarios de la aplicación antes del lanzamiento de la constelación. Esto dará tiempo para realizar ajustes en el sistema terrestre y los productos de datos, ayudando a asegurar el éxito de la misión TROPICS.

"El satélite TROPICS Pathfinder es similar a una proyección antes de la noche de apertura de un gran espectáculo, "dijo Nicholas Zorn, el gerente del programa Pathfinder del Laboratorio Lincoln del MIT. "Su misión es un mundo real, prueba de extremo a extremo, desde la verificación ambiental hasta la integración, lanzamiento, comunicaciones terrestres, puesta en servicio calibración, operaciones y procesamiento de datos científicos. Cualquier área de mejora identificada en el camino puede reforzarse antes del lanzamiento de la constelación ".

William Blackwell, del MIT Lincoln Laboratory, es el investigador principal de TROPICS. Hace seis años, presentó TROPICS como una propuesta para la serie de competencias Earth Venture Instrument de la NASA y recibió fondos. El programa Earth Venture Instrument exige innovaciones, impulsado por la ciencia, misiones rentables para resolver problemas urgentes relacionados con las ciencias de la Tierra.

A bordo de cada pequeño satélite TROPICS hay un instrumento llamado radiómetro de microondas, que detecta la temperatura, humedad, y lluvia en la atmósfera. En los satélites meteorológicos actuales, Los radiómetros de microondas son del tamaño de una lavadora. En los pequeños satélites de TROPICS, los radiómetros son aproximadamente del tamaño de una taza de café.

Los radiómetros de microondas funcionan detectando la radiación térmica emitida naturalmente por el oxígeno y el vapor de agua en el aire. El instrumento TROPICS mide estas emisiones a través de una antena que gira en un extremo del satélite. La antena escucha 12 canales de microondas entre 90 y 205 gigahercios, donde las señales de emisión relevantes son más fuertes. Estos canales capturan señales a diferentes alturas en la capa más baja de la atmósfera, o troposfera, donde ocurre la mayor parte del tiempo que experimentamos.

Al hacer volar los radiómetros TROPICS a menor altitud y detectar menos canales que sus contrapartes más grandes, en los canales que llevan, los radiómetros ofrecen un rendimiento comparable.

La miniaturización del radiómetro de microondas ha sido un proceso incremental durante los últimos 10 años para Blackwell y su equipo. estimulado por la invención de CubeSats, satélites del tamaño de una barra de pan que suelen ser económicos de lanzar. TROPICS se basa en el éxito de 2018 de Blackwell y su equipo al lanzar el primer radiómetro de microondas en un CubeSat para recopilar datos de perfiles atmosféricos. El instrumento a bordo de los seis satélites de TROPICS se ha actualizado para proporcionar una sensibilidad mejorada, resolución y confiabilidad y hará observaciones meteorológicas más específicas y rápidas.

"Estas tormentas afectan a mucha gente, y esperamos que con el aumento de observaciones sobre una sola tormenta de TROPICS, podremos mejorar las previsiones, lo que se traduce en ayudar a las personas a llegar a un lugar seguro antes, proteger la propiedad, y en general mejorar la economía nacional, "Blackwell dice, mirando hacia el lanzamiento completo de la constelación el próximo año. "Es una tecnología asombrosa la que hemos probado y que nos permite maximizar la ciencia a partir del factor de tamaño del instrumento. Para lograr esto, ha sido necesario la contribución de muchas personas".