Unii sateliți NASA vor înceta în curând să trimită date pe Pământ

Cândva în următorii câțiva ani – nimeni nu știe exact când – trei sateliți NASA, fiecare la fel de grei ca un elefant, vor depăși scara.

Deja plutesc si pierd altitudine putin cate putin. Ei se uită la planetă de mai bine de două decenii, mult mai mult decât se aștepta oricine, ajutându-ne să anticipăm vremea, să gestionăm incendiile, să monitorizăm scurgerile de petrol și multe altele. Dar vârsta îi ajunge din urmă și în curând își vor servi ultimul serviciu și își vor începe căderea lentă și definitivă la pământ.

Este un moment de care oamenii de știință se tem.

Când cele trei orbitatoare – Terra, Aqua și Aura – sunt oprite, multe dintre datele pe care le colectau vor merge cu ei, iar sateliții mai noi nu vor compensa toată încetinirea. Cercetătorii vor trebui fie să se bazeze pe surse alternative care s-ar putea să nu satisfacă nevoile lor specifice, fie să caute soluții alternative pentru a permite înregistrările lor să continue.

Cu unele dintre datele colectate de acești sateliți, situația se înrăutățește și nu: niciun alt instrument nu va continua să le colecteze. În câțiva ani, trăsăturile frumoase pe care le dezvăluie despre lumea noastră vor deveni și mai misterioase.

„Pierderea acestor date de neînlocuit este pur și simplu tragică”, a spus Susan Solomon, chimist atmosferic la MIT. „Într-un moment în care planeta are nevoie disperată de a se concentra pe înțelegerea modului în care suntem afectați de ea și cum o afectăm, parem că dormim catastrofal la volan.”

Zona principală pe care o trecem cu vederea este stratosfera, cea mai importantă casă a stratului de ozon.

Prin aerul subțire și rece al stratosferei, moleculele de ozon sunt create și distruse în mod constant, ejectate și măturate, pe măsură ce interacționează cu alte gaze. Unele dintre aceste gaze au origini naturale; Alții sunt acolo din cauza noastră.

Un instrument de pe Aura, o sondă cu microunde, ne oferă cea mai bună imagine asupra acestei drame chimice intense, a spus Ross J. Salwich, om de știință atmosferic la Universitatea din Maryland. Odată ce corona va dispărea, vederea noastră va deveni considerabil întunecată, a spus el.

Recent, datele de la sondele cu microunde ale membrelor și-au dovedit importanța în moduri neașteptate, a spus dr. Salwich. A arătat amploarea daunelor aduse ozonului prin incendiile devastatoare din Australia la sfârșitul lui 2019 și începutul lui 2020 și printr-o erupție vulcanică subacvatică în apropiere de Tonga în 2022. A ajutat să arate cât de multă poluare care epuizează stratul de ozon se ridică în stratosferă din est. Asia de Musonul de vară în regiune.

Dacă conexiunea la internet nu este întreruptă atât de repede, dispozitivul audio poate ajuta, de asemenea, la dezlegarea unui mister major, a spus dr. Salwich. „Grosimea stratului de ozon din zonele populate din emisfera nordică a rămas aproape neschimbată în ultimul deceniu”, a spus el. „Ar trebui să-și revină. Și nu este.”

Jack Kay, administrator asociat pentru cercetare la Divizia de Științe Pământului a NASA, a recunoscut preocupările cercetătorilor cu privire la sfârșitul sondei. Dar alte surse, inclusiv instrumente de pe sateliți mai noi, de pe Stația Spațială Internațională și aici, pe Pământ, vor oferi în continuare o „o fereastră foarte bună asupra a ceea ce face atmosfera”, a spus el.

Realitățile financiare forțează NASA să ia „decizii dificile”, a spus dr. Kay. „Ar fi grozav dacă totul ar rămâne pentru totdeauna? Da”, a spus el, a adăugat că o parte a misiunii NASA este, de asemenea, să ofere noi instrumente pentru oamenii de știință, instrumente care îi ajută să privească lumea noastră în moduri noi. dar, ca „Știi, dacă totul nu este la fel, trebuie să faci tot ce poți.”

Pentru oamenii de știință care studiază planeta noastră în schimbare, diferența dintre aceleași și aproape aceleași date poate fi semnificativă. Ei pot crede că înțeleg cum se dezvoltă ceva. Dar numai monitorizându-l continuu, într-o manieră neschimbată, pe o perioadă lungă de timp, pot fi încrezători în ceea ce se întâmplă.

Chiar și o scurtă pauză în jurnale poate crea probleme. Să presupunem că platforma de gheață se prăbușește în Groenlanda. William B. a spus: Gale, fostul președinte al Societății Americane de Meteorologie, a spus că dacă nu măsurați creșterea nivelului mării înainte, în timpul și după, nu puteți fi niciodată sigur că o schimbare bruscă a fost cauzată de un colaps. „V-ați putea imagina, dar nu aveți o înregistrare cantitativă”, a spus el.

Anul trecut, NASA a chestionat oamenii de știință despre modul în care sfârșitul Terra, Aqua și Aura le-ar afecta munca. Peste 180 dintre ei au răspuns la apel.

În scrisorile lor, care au fost obținute de The New York Times printr-o solicitare a Legii privind libertatea de informare, cercetătorii și-au exprimat îngrijorarea cu privire la o gamă largă de date de la sateliți. Informații despre particulele găsite în fumul incendiilor, praful din deșert și penele vulcanice. Măsurătorile grosimii norilor. Hărți la scară fină ale pădurilor, pajiștilor, zonelor umede și culturilor lumii.

Chiar dacă există surse alternative ale acestor informații, acestea pot fi mai puțin frecvente, mai puțin precise sau limitate la anumite ore ale zilei, toate acestea fiind factori care determină cât de utile sunt datele, au scris oamenii de știință.

Liz Muir adoptă o abordare apropiată pentru a studia atmosfera Pământului: zburând instrumente prin ea, pe avioane la altitudini mult mai mari decât pot atinge majoritatea avioanelor. „Am intrat în acest domeniu pentru că este interesant și dificil de accesat”, a spus dr. Muir, care predă la Universitatea din Chicago. „Este greu să construiești instrumente care funcționează acolo, este greu să faci măsurători și este greu să faci avioane să meargă acolo.”

Ea a spus că va fi mai dificil odată ce corona va dispărea.

Dr. Muir a spus că aeronavele ar putea eșantiona chimia atmosferică în mod direct, dar pentru a înțelege imaginea de ansamblu, oamenii de știință mai trebuie să combine măsurătorile aeronavei cu citirile satelitului. „Fără sateliți, facem instantanee fără context”, a spus ea.

O mare parte din cercetările Dr. Muir se concentrează pe norii subțiri de gheață care se formează la nouă până la 12 mile deasupra suprafeței Pământului, într-unul dintre cele mai misterioase straturi ale atmosferei. Acești nori ajută la creșterea temperaturii planetei, iar oamenii de știință încă încearcă să-și dea seama cum îi vor afecta schimbările climatice cauzate de om.

„Se pare că vom opri monitorizarea acestei părți a atmosferei, exact în momentul în care se schimbă”, a spus dr. Muir.

Sfârșitul Terra și Aqua va afecta modul în care monitorizăm un alt factor important al climei noastre: cantitatea de radiație solară pe care planeta o primește, o absoarbe și revine în spațiu. Echilibrul dintre aceste cantități – sau de fapt dezechilibrul – determină cât de mult se încălzește sau se răcește Pământul. Pentru a înțelege acest lucru, oamenii de știință se bazează pe instrumentele cloud ale NASA și pe Sistemul Energetic Radiant al Pământului, sau CERES.

În prezent, patru sateliți zboară cu instrumente CERES: Terra, Aqua și doi sateliți mai noi care, de asemenea, se apropie de sfârșitul vieții. Cu toate acestea, există o singură alternativă în lucru. Speranța ei de viață? cinci ani.

Norman J. a spus: „În următorii 10 ani, vom trece de la patru misiuni la una, iar misiunile rămase vor depăși apogeul”, a spus Loeb, om de știință NASA care conduce CERES. „Pentru mine, acest lucru este cu adevărat îngrijorător.”

În aceste zile, odată cu creșterea industriei spațiale private și proliferarea sateliților în jurul Pământului, NASA și alte agenții explorează o abordare diferită pentru observarea planetei noastre. Viitorul poate sta în instrumente mai mici, mai ușoare, care pot fi puse pe orbită la un cost mai mic și sunt mai agile decât în ​​zilele Terra, Aqua și Aura.

Administrația Națională Oceanică și Atmosferică dezvoltă o astfel de flotă pentru a monitoriza vremea și clima. Dr. Loeb și alții de la NASA lucrează la un instrument ușor pentru a-și continua măsurătorile bilanțului energetic al Pământului.

Dar pentru ca astfel de tehnologii să fie utile, spune dr. Loeb, ele trebuie să înceapă să zboare înainte ca orbitatorii actuali să dispară.

„Aveți nevoie de o perioadă bună, lungă de suprapunere pentru a înțelege diferențele și a rezolva problemele”, a spus el. „Dacă nu, va fi foarte greu să avem încredere în aceste măsurători, dacă nu avem ocazia să le dovedim față de măsurătorile existente”.

Într-un fel, au spus oamenii de știință, este meritul NASA că Terra, Aqua și Aura au rezistat atâta timp cât au rezistat. „Printr-o combinație de inginerie excelentă și o cantitate extraordinară de noroc, avem aceste lucruri de 20 de ani încoace”, a spus Walid Abdel Aty, fost om de știință șef al NASA, acum la Universitatea din Colorado Boulder.

„Am devenit dependenți de acești sateliți. Suntem victimele propriului nostru succes”, a spus Dr. Abdel Aty.