5 cose da sapere sulla missione PREFIRE: i piccoli satelliti polari gemelli della NASA

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Il concept di questo artista raffigura uno dei due CubeSat PREFIRE in orbita attorno alla Terra. La missione della NASA misurerà la quantità di radiazioni nel lontano infrarosso disperse nello spazio dalle regioni polari del pianeta: un’informazione fondamentale per comprendere l’equilibrio energetico della Terra. Credito: NASA/JPL-Caltech

NASALa missione PREFIRE, utilizzando i CubeSat gemelli, misurerà l’energia del lontano infrarosso emessa dalle regioni polari della Terra per aumentare la nostra comprensione della quantità di calore che le regioni polari della Terra irradiano nello spazio e di come ciò influenza il nostro clima.

La NASA si sta preparando a schierare satelliti climatici gemelli delle dimensioni di una scatola di scarpe per studiare l’Artico e l’Antartico, due delle regioni più isolate della Terra. Questi satelliti fanno parte di una missione progettata per misurare il calore emesso nello spazio da queste aree polari. Questi dati cruciali miglioreranno la nostra comprensione del bilancio energetico tra ciò che entra ed esce dalla Terra, influenzando in modo significativo la nostra conoscenza delle dinamiche climatiche.

I dati raccolti dalla missione Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment (PREFIRE) approfondiranno la nostra comprensione dell’effetto serra ai poli. Si concentrerà in particolare sul modo in cui il vapore acqueo, le nuvole e altri componenti atmosferici intrappolano il calore, impedendogli di fuoriuscire nello spazio. I ricercatori utilizzeranno questi dati per perfezionare i modelli climatici e di ghiaccio, migliorando le previsioni relative al livello del mare, ai modelli meteorologici e ai cambiamenti nella copertura di neve e ghiaccio man mano che il pianeta si riscalda.

Ciascuno dei satelliti cubici di PREFIRE, o CubeSats, utilizzerà uno spettrometro termico a infrarossi per misurare il calore, sotto forma di energia nel lontano infrarosso, irradiato nello spazio dalla superficie e dall’atmosfera terrestre.

La missione PREFIRE (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment) invierà due CubeSat – mostrati come un concetto artistico contro un’immagine della Terra dall’orbita – nello spazio per studiare la quantità di calore che il pianeta assorbe ed emette dalle sue regioni polari, tra cui l’Artico e l’Antartide. Credito: NASA/JPL-Caltech

Ecco cinque cose da sapere su questa piccola ma potente missione:

1. I CubeSat PREFIRE forniranno nuove informazioni su come l’atmosfera terrestre e il ghiaccio influenzano la quantità di calore irradiato nello spazio dall’Artico e dall’Antartico.

I CubeSat raccoglieranno dati sui poli utilizzando sensori sensibili a 10 volte più lunghezze d’onda degli infrarossi rispetto a qualsiasi strumento simile. Le informazioni raccolte dalla missione miglioreranno la nostra comprensione di quando e dove i poli diffondono calore nello spazio, nonché del motivo per cui l’Artico si è riscaldato più di 2 volte e mezzo più velocemente rispetto al resto del pianeta dagli anni ’70.

2. Questa missione si concentrerà sulla porzione del lontano infrarosso del calore che la Terra emette nello spazio.

Appena oltre la parte visibile dello spettro elettromagnetico si trova l’infrarosso, uno spettro di luce con lunghezza d’onda maggiore che può essere percepita come calore. Essenzialmente tutte le emissioni di calore della Terra avvengono a lunghezze d’onda infrarosse comprese tra 4 e 100 micrometri. Nelle fredde regioni polari del pianeta, il 60% delle emissioni di calore si verificano nelle lunghezze d’onda del lontano infrarosso (più lunghe di 15 micrometri). I ricercatori hanno relativamente pochi dati su quali parti dell’Artico e dell’Antartico stanno disperdendo questo calore. PREFIRE aiuterà a colmare questa mancanza di conoscenza, dando agli scienziati un’idea migliore dell’efficienza con cui il calore nel lontano infrarosso viene emesso da cose come la neve e il ghiaccio marino, e di come le nuvole influenzano la quantità di radiazione nel lontano infrarosso che fuoriesce nello spazio.

3. I dati di PREFIRE contribuiranno a migliorare i modelli climatici polari e globali.

Colmando le lacune nella nostra conoscenza del bilancio energetico della Terra, PREFIRE migliorerà la nostra comprensione di ciò che determina la perdita di ghiaccio polare sulla terra e nel mare e sulle questioni correlate relative all’innalzamento del livello del mare. Ciò aiuterà i ricercatori a prevedere meglio come cambierà lo scambio di calore tra la Terra e lo spazio in futuro e come tali cambiamenti influenzeranno fattori come lo scioglimento delle calotte glaciali, le temperature atmosferiche e il clima globale. I dati PREFIRE saranno disponibili al pubblico attraverso l’Atmospheric Science Data Center della NASA.

4. I CubeSat PREFIRE sono progettati per rispondere a domande critiche utilizzando una piattaforma a costo inferiore rispetto a un satellite a grandezza naturale.

I CubeSat PREFIRE sfruttano i progressi della spettrometria per misurare i processi associati allo scioglimento e alla formazione del ghiaccio, allo scioglimento e all’accumulo della neve e ai cambiamenti nella copertura nuvolosa. Un singolo satellite che rivisita la stessa regione della Terra ogni diversi giorni può monitorare i cambiamenti stagionali che i ricercatori possono utilizzare per migliorare i modelli climatici. Ma seguire le interazioni tra la superficie terrestre e l’atmosfera, come la quantità di copertura nuvolosa che influenza temporaneamente la temperatura dell’area sottostante, richiede misurazioni più frequenti. Due satelliti in orbite asincrone quasi polari – che passano sopra un dato punto della Terra in momenti diversi, osservando la stessa area a poche ore di distanza l’uno dall’altro – potrebbero catturare alcuni di questi fenomeni su scala temporale più breve.

5. La missione PREFIRE sta contribuendo a formare la prossima generazione di scienziati climatici satellitari.

La NASA ha sviluppato PREFIRE con l’Università del Wisconsin-Madison, coinvolgendo membri del team delle università del Michigan e del Colorado. La missione coinvolge un gruppo eterogeneo di studenti universitari e laureati, che costituiscono una parte significativa del team scientifico.

Il Jet Propulsion Laboratory della NASA gestisce PREFIRE per il Science Mission Directorate dell’agenzia e ha fornito gli spettrometri. Blue Canyon Technologies ha costruito i CubeSats e l’Università del Wisconsin-Madison elaborerà i dati raccolti dagli strumenti. Il fornitore di servizi di lancio, Rocket Lab USA Inc. di Long Beach, California, lancerà entrambi i CubeSat PREFIRE dal Rocket Lab Launch Complex 1 in Nuova Zelanda.

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