NASA-ina najnovija klimatska misija počela je da prikuplja podatke o količini toplote u obliku dalekog infracrvenog zračenja koje arktičko i antarktičko okruženje emituju u svemir. Ova merenja polarne energije zračenja u daleko infracrvenom eksperimentu (PREFIRE) su ključna za bolje predviđanje kako će klimatske promene uticati na Zemljin led, mora i vremenske prilike – informacije koje će pomoći čovečanstvu da se bolje pripremi za svet koji se menja.
Jedan od dva PREFIRE-ova kockasta satelita veličine kutije za cipele, ili CubeSats, lansiran je 25. maja sa Novog Zelanda, a zatim njegov blizanac 5. juna. Prvi CubeSat je počeo da šalje naučne podatke 1. jula. Drugi CubeSat je počeo da prikuplja naučne podatke jula 25, a misija će objaviti podatke nakon što se reši problem sa GPS sistemom na ovom CubeSat-u.
PREFIRE misija će pomoći istraživačima da steknu jasnije razumevanje kada i gde Arktik i Antarktik emituju daleko infracrveno zračenje (talasne dužine veće od 15 mikrometara) u svemir. Ovo uključuje kako atmosferska vodena para i oblaci utiču na količinu toplote koja izlazi iz Zemlje.
Pošto oblaci i vodena para mogu zarobiti daleko infracrveno zračenje blizu površine Zemlje, oni mogu povećati globalne temperature kao deo procesa poznatog kao efekat staklene bašte. Ovde gasovi u Zemljinoj atmosferi – kao što su ugljen-dioksid, metan i vodena para – deluju kao izolatori, sprečavajući toplotu koju emituje planeta da pobegne u svemir.
„Stalno tražimo nove načine da posmatramo planetu i popunimo kritične praznine u našem znanju. Sa CubeSat-ovima kao što je PREFIRE, radimo i jedno i drugo“, rekla je Karen St. Germain, direktorka Odeljenja za nauku o Zemlji u sedištu NASA-e u Vašingtonu. „Misija, deo našeg konkurentno odabranog programa Earth Venture, odličan je primer inovativne nauke koju možemo postići kroz saradnju sa univerzitetskim i industrijskim partnerima.
Zemlja apsorbuje veliki deo sunčeve energije u tropima; vremenske i okeanske struje prenose tu toplotu ka Arktiku i Antarktiku, koji primaju mnogo manje sunčeve svetlosti. Polarna sredina — uključujući led, sneg i oblake — emituje mnogo te toplote u svemir, od čega je veliki deo u obliku dalekog infracrvenog zračenja. Ali te emisije nikada nisu sistematski merene, a tu dolazi PREFIRE.
„Tako je uzbudljivo videti podatke kako stižu“, rekao je Tristan L’Ekujer, glavni istraživač PREFIRE-a i klimatski naučnik na Univerzitetu Viskonsin, Medison. „Sa dodatkom daleko infracrvenih merenja iz PREFIRE-a, po prvi put vidimo puni energetski spektar koji Zemlja zrači u svemir, što je ključno za razumevanje klimatskih promena.
Ova vizualizacija PREFIRE podataka pokazuje temperature osvetljenosti—ili intenzitet zračenja koje emituje Zemlja na nekoliko talasnih dužina, uključujući i daleko infracrvenu. Žuta i crvena označavaju intenzivnije emisije koje potiču sa Zemljine površine, dok plava i zelena predstavljaju niže intenzitete emisije koji se poklapaju sa hladnijim područjima na površini ili u atmosferi.
Vizuelizacija počinje prikazivanjem podataka o srednjim infracrvenim emisijama (talasne dužine između 4 do 15 mikrometara) snimljenih početkom jula tokom nekoliko polarnih orbita od strane prvog CubeSat-a koji je lansiran. Zatim zumira na dva prelaza preko Grenlanda. Orbitalne staze se šire vertikalno da pokažu kako se emisije dalekog infracrvenog zračenja razlikuju kroz atmosferu. Vizuelizacija se završava fokusiranjem na oblast u kojoj se dva prolaza seku, pokazujući kako se intenzitet daleko infracrvenih emisija promenio tokom devet sati između ove dve orbite.
Dva PREFIRE CubeSata su u asinhronim, skoro polarnim orbitama, što znači da prolaze preko istih tačaka na Arktiku i Antarktiku u roku od nekoliko sati jedan od drugog, prikupljajući istu vrstu podataka. Ovo daje istraživačima vremensku seriju merenja koja mogu da koriste za proučavanje relativno kratkotrajnih pojava poput topljenja ledenog pokrivača ili formiranja oblaka i kako oni utiču na daleko infracrvene emisije tokom vremena.
