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NASA pondrá a prueba un radar para medir los aerosoles en tiempo real

La Estación Espacial Internacional dispone de una nueva lente que ayudará a los científicos a catalogar y seguir la pista a las partículas de la atmósfera terrestre, además de servir de guía para un nuevo satélite, previsto para 2021.

«Vamos a hacer ciencia nueva con la Tierra, mirando en tiempo real a los aerosoles, la contaminación, las nubes y cualquier cosa que pueda afectar a los modelos climáticos globales», dijo Matthew McGill, investigadora principal de este novedoso Sistema de Transporte Aerosol-Nube (CATS, por sus siglas en inglés) en el Centro Goddard de la NASA. El CATS también ayudará a mostrar la NASA cómo hacer recargas en la estación, de bajo coste y respuesta rápida.

El enfoque es similar al 'Hitchhiker', el sistema de pequeñas cargas que iban enganchadas en viajes al espacio con objetivos mayores, algo que la NASA acopló a sus transbordadores espaciales entre 1984 y 2003. «El programa de la Estación Espacial Internacional miró nuestro instrumento y su herencia de 15 años volando cerca de la frontera del espacio y nos preguntó: '¿Podéis poner eso mismo en una caja?», dijo McGill. O en otras palabras, «¿podemos tomar esto, un instrumento autónomo ya probado y transferir su diseño para que sea compatible con la estación espacial, y así nació CATS».

Los satélites meteorológicos hacen un gran trabajo de vigilancia de las nubes, temperaturas del aire, humedad y otros factores. Sin embargo, la medición de los aerosoles, cuyo papel en el clima es un misterio importante, requieren un sondeo del aire mediante el uso de la luz, de una manera similar al radar. Esta será la tarea de investigación del CATS.

La palabra «aerosol» significa, originalmente, partículas o gotas disueltas en el aire. Vienen en todas las formas, tamaños, poblaciones o masas, por lo que resultan un reto para los científicos que tratan de entender su impacto en el clima.

Los investigadores también necesitan saber cómo las concentraciones de aerosoles cambian durante el día. La mayoría de los satélites de observación de la Tierra están en órbitas polares, que cruzan el ecuador a la misma hora local. Esto asegura una comparación de «manzanas con manzanas» de los datos tomados por múltiples instrumentos a lo largo de los años. Pero por otro lado, les impide observar el flujo de algunos eventos en la atmósfera durante el día o la noche. La órbita recorrida por la estación espacial proporcionará esta cobertura.

CATS será el cuarto dispositivo basado en detección por luz en el espacio, algo conocido como un lidar. El lidar funciona de manera similar a su homónimo, el radar. Una señal, en este caso láser, se emite y luego se analizan electrónicamente las reflexiones de esa señal.

Dos factores hacen que los láseres sean esenciales para este tipo de trabajo. En primer lugar, que emiten en una banda de longitud de onda muy estrecha. Eso hace que sea más fácil medir los cambios causados ??por las partículas que reflejan la luz incidente. En segundo lugar, porque la banda es tan estrecha, el propio rayo de luz puede enfocarse con mucha precisión. El CATS será capaz de detectar incluso fotones individuales que regresan de la zona escaneada.

CATS utiliza un láser «tres en uno» que produce simultáneamente una luz cercana al infrarrojo, otra verde y otra ultravioleta. «Algunas personas esperan ver un sable de luz verde procedente de la estación», dijo McGill. «Este no es en absoluto el caso».