Los pequeños satélites comerciales tienen un papel en las investigaciones de partículas atmosféricas, según la investigación de tesis publicada recientemente por un investigador asociado del Earth System Science Center de la Universidad de Alabama en Huntsville (UAH), una parte del sistema de la Universidad de Alabama.

La investigación de Jeanné le Roux (M.S., Ciencia del Sistema Terrestre, 2020) se encuentra entre los primeros en utilizar datos comerciales de satélites pequeños de alta resolución (smallsat) para las investigaciones de la calidad del aire.

El artículo revisado por pares apareció en Sensores remotos y fue coautor de Le Roux, Dr. Sundar Christopher, Profesor de Ciencias de la Tierra y la Atmósfera de la UAH, y Manil Maskey, investigador del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA. La investigación fue apoyada por una subvención de la NASA para su programa de Adquisición de Datos Comercial Smallsat.

Le Roux analizó la aplicación de los datos de los sensores PlanetScope a bordo de más de 100 pequeños satélites Dove desplegados por la empresa Planet para su uso en evaluaciones de calidad del aire de partículas finas. Los satélites Dove son satélites pequeños en configuraciones de 3U, lo que básicamente significa que cada uno tiene el tamaño de tres satélites cúbicos (CubeSats) unidos, mide 10 x 10 x 30 centímetros.

"Esta fue una investigación inicial sobre la viabilidad de utilizar datos comerciales de CubeSat de alta resolución, "dice le Roux, quien es de Riverside, Calif., y también trabaja como investigador asociado con el Equipo de Implementación Interagencial y Conceptos Avanzados (IMPACT) de la NASA.

"Si bien estos datos son muy prometedores para las aplicaciones de calidad del aire, hay ciertas consideraciones que deben tenerse en cuenta, principalmente relacionado con inconsistencias que pueden surgir cuando se combinan datos de más de 130 sensores individuales ".

Planet fue el primero en la industria en lanzar una gran cantidad de satélites pequeños en la misma red con el propósito específico de observación de la Tierra. pero hay muchas otras empresas que tienen o están planificando redes smallsat para diversos fines.

Los científicos atmosféricos utilizan varios datos satelitales para aumentar una gran red de estaciones de monitoreo de la calidad del aire en tierra ubicadas en los EE. UU. Y en todo el mundo. como el Sistema de Calidad del Aire de la Agencia de Protección Ambiental.

"El problema con estas redes terrestres es que, si bien realizan mediciones frecuentes, solo brindan información sobre la calidad del aire en la ubicación del punto específico del sitio de monitoreo terrestre, "Le Roux dice." Los datos de satélite se pueden utilizar para ayudar a llenar los vacíos y estimar los parámetros de calidad del aire en escalas espaciales vastas y continuas ".

Las empresas comerciales han estado a la vanguardia en el suministro de imágenes satelitales de muy alta resolución disponibles para su compra. dice le Roux.

"Hasta que los satélites financiados por el gobierno estén diseñados para competir, estos datos comerciales serán muy buscados para una amplia variedad de aplicaciones científicas, " ella dice.

"Los datos de la empresa Planet son, en concreto, únicos, ya que proporciona una cobertura de alta resolución de la mayor parte de la masa terrestre de la Tierra a diario. La mayoría de los demás satélites comerciales de alta resolución no ofrecen cobertura global en esta frecuencia, y tienen la tarea de centrarse en áreas específicas de la Tierra en función de las solicitudes de los clientes ".

Si bien hay satélites gubernamentales que brindan información sobre la calidad del aire, ninguno de ellos ha sido desarrollado para hacerlo con una resolución espacial tan detallada como la que ofrecen actualmente los satélites comerciales, dice le Roux.

"Por ejemplo, El espectrorradiómetro de imágenes de resolución moderada de la NASA (MODIS) se puede utilizar para derivar varios parámetros de calidad del aire con un tamaño de píxel tan bajo como 250 metros, pero el tamaño de píxel de PlanetScope sigue siendo considerablemente más pequeño con solo 3 metros, "dice le Roux.

Si bien es posible que el gobierno invierta en tecnología similar a la red comercial de Planet en el futuro, Hasta la fecha, las empresas comerciales han sido las pioneras de este enfoque de recopilación de imágenes obtenidas por teledetección. ella dice.

Le Roux encontró algunos inconvenientes en el uso de satélites pequeños para la investigación de partículas atmosféricas.

"El principal inconveniente de estos datos son los posibles problemas de coherencia que surgen, dado que los datos se combinan de más de 100 sensores individuales, ", dice." Si bien se tiene mucho cuidado para que las imágenes de los distintos sensores sean lo más consistentes posible, En estudios anteriores se han planteado preocupaciones sobre la calidad de la calibración geométrica y radiométrica ".

También, Los CubeSats tienen un número limitado de bandas para ver la Tierra, ella dice. Mientras que el MODIS tiene 36 canales, los sensores comerciales tienen de tres a cuatro bandas, típicamente en la parte visible del infrarrojo cercano del espectro. Eso es un inconveniente para los estudios que necesitan más cobertura en el espectro electromagnético.

"Una de las primeras cosas que debemos comprender es la calidad de las mediciones utilizando conceptos de calibración. Luego, debemos evaluar las precisiones de geolocalización, ", dice le Roux." Nuestro trabajo proporciona el marco y los métodos para evaluar estas precisiones ".

La tecnología empleada en la constelación de satélites pequeños de Planet continúa mejorando, por lo que la calidad de los datos debe continuar evaluándose en estudios futuros. dice le Roux.

"Los beneficios de tener estas imágenes frecuentes de alta resolución a menudo superan algunas de las preocupaciones sobre la calidad de los datos".