CABLE CLIMÁTICO | Con buen tiempo y poca suerte, el satélite de observación de la Tierra más nuevo de la NASA se lanzará el martes por la mañana temprano desde Cabo Cañaveral, Florida. El vuelo concluirá casi una década de desarrollo de la misión y su carga útil podría ayudar a marcar el comienzo de una nueva era de las ciencias de la Tierra.
“Es innovador”, afirmó Jeremy Werdell, científico del proyecto de la misión del satélite PACE. “En 25 años en la NASA, es la primera misión en la que siento que puedo crecer en lugar de saber exactamente lo que me espera. No sólo producirá tantos datos novedosos que no tenemos a mano ahora, sino que efectivamente arrojará luz sobre muchos nuevos descubrimientos”.
PACE significa Plancton, Aerosol, Nube, Ecosistema oceánico: todo lo que la nueva misión permitirá a los científicos observar con mayor detalle que nunca. Las partículas contaminantes y los diminutos organismos oceánicos pueden no parecer interesantes por sí solos, pero son clave para comprender algunos de los procesos más importantes que dan forma al planeta hoy en día, incluido el cambio climático.
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Tres nuevos instrumentos de alta tecnología hacen posibles esas observaciones.
El satélite está equipado con dos polarímetros, que observan ciertas propiedades de la luz solar cuando rebota en objetos o partículas en el aire que se encuentra debajo. Estas observaciones, a su vez, ayudan a revelar características específicas de las partículas sobre las que incide la luz. Son particularmente útiles para observar nubes y aerosoles en la atmósfera, incluido el polvo, el humo de los incendios forestales y la contaminación del aire industrial.
Estos son algunos de los polarímetros más avanzados que existen, según el científico de la NASA Kirk Knobelspiesse, líder de polarimetría de la misión. Ambos son instrumentos multiángulo, lo que significa que recopilan imágenes desde una variedad de puntos de vista diferentes, brindando a los científicos las imágenes más completas posibles de las nubes y partículas que están estudiando.
Hoy en día, pocos satélites tienen ese tipo de capacidad. Y los instrumentos de PACE serán algunos de los únicos que recopilarán datos públicos.
El instrumento insignia de la misión, el único de su tipo, construido a medida en la NASA, es su instrumento de color del océano (OCI), un espectroradiómetro que mide la longitud de onda y la amplitud de la luz emitida. Más simplemente, es un instrumento que detecta colores. Y es realmente bueno en lo que hace: el OCI puede detectar más de 200 bandas de información de color, desde el espectro ultravioleta pasando por la luz visible hasta el infrarrojo.
Esto supone una mejora con respecto a misiones satelitales anteriores, que sólo han podido observar unos pocos azules, verdes y rojos diferentes. Las nuevas capacidades permitirán a los científicos diferenciar entre varias comunidades de plancton en el océano, brindándoles nuevos conocimientos sobre los ecosistemas marinos.
“Al tener información en todo el espectro, podemos observar pigmentos que no habíamos podido hacer antes”, dijo Antonio Mannino, científico adjunto del proyecto para océanos de la misión. “Una analogía que hemos usado es pasar de una caja de ocho crayones a una caja de aproximadamente 248 colores”.
Las nubes y los misterios climáticos
Observaciones más detalladas de los océanos y la atmósfera pueden informar una variedad de investigaciones, incluidos estudios sobre todo, desde la proliferación de algas tóxicas hasta la calidad del aire y los vínculos entre las nubes y el calentamiento global.
Las comunidades de plancton son un indicador principal de la salud marina. Estos pequeños organismos son la piedra angular de la red alimentaria marina, y saber qué especies están presentes en una parte determinada del océano puede ayudar a los científicos a predecir cuánto oxígeno hay en el agua, qué tipos de peces hay por ahí y qué tan saludables están sus poblaciones. . Esa es información valiosa para la industria pesquera.
Las nuevas observaciones también pueden proporcionar alertas tempranas sobre la proliferación de algas tóxicas, que pueden dañar no sólo las pesquerías y otros organismos marinos sino también las comunidades humanas costeras.
Las comunidades de plancton incluso pueden ayudar a los científicos a estimar cuánto dióxido de carbono está absorbiendo el océano de la atmósfera. Se trata de información valiosa para los científicos del clima que intentan hacer proyecciones sobre la rapidez con la que se calentará el planeta en los próximos años.
PACE también ayudará a los investigadores a observar mejor los aerosoles y las nubes en la atmósfera y a abordar algunas de las preguntas más importantes que los científicos del clima están desconcertando hoy en día.
“Hay dos incertidumbres importantes que nos atormentan en términos de hacia dónde se dirige nuestro clima futuro”, dijo Mark Zelinka, científico atmosférico del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, que no participa en las misiones PACE. “Uno de ellos son los humanos y el otro son las nubes”.
Diferentes tipos de nubes pueden calentar o enfriar el clima, dependiendo de propiedades físicas como el tamaño, el número y la composición de sus gotas de agua. Comprender la forma en que se forman las nubes y cómo cambian a medida que el planeta se calienta es importante para hacer predicciones precisas sobre el cambio climático futuro.
Los aerosoles también están estrechamente relacionados con la investigación de las nubes. Las nubes se forman cuando las gotas de agua se condensan alrededor de pequeñas partículas en el aire. Y diferentes tipos de aerosoles pueden afectar el tamaño y la abundancia de las gotas de agua, alterando las propiedades físicas de las nubes. Pero los científicos todavía tienen muchas preguntas sobre cómo funcionan exactamente estos procesos físicos.
“Todavía es bastante incierto en qué medida los aerosoles están afectando a las nubes o de qué manera”, dijo Zelinka.
Por eso es tan importante mejorar las observaciones satelitales, añadió. Más datos pueden ayudar a los científicos a comprender mejor estos procesos y luego incorporarlos en los modelos que utilizan para hacer proyecciones sobre el futuro climático de la Tierra.
“No tenemos la capacidad de construir la Tierra en un laboratorio”, dijo Knobelspiesse, líder de polarimetría de PACE. “Nuestro único laboratorio es el planeta. Pero no podemos ver el planeta en todas partes todo el tiempo. Así que tener buenas observaciones nos ayudará a comprender y mejorar nuestros modelos, lo que nos ayudará a pronosticar lo que sucederá en el futuro”.
Las observaciones de PACE también brindarán a los científicos una mejor imagen de la contaminación y la calidad del aire en todo el mundo, información importante para los científicos y formuladores de políticas que buscan mejorar la salud humana.
Los tres instrumentos y sus observaciones combinadas ayudarán a brindar a los científicos la comprensión más completa hasta el momento de las estrechas conexiones entre la atmósfera de la Tierra y sus océanos, dijo Werdell.
“Nuestra contribución aquí, en términos de un gran sentido climático, es comprender mejor cómo interactúan los aerosoles, el océano y las nubes, con miras a comprender efectivamente sus diversas funciones en una atmósfera que se calienta y, por ende, en un océano que se calienta”, dijo.
‘El estándar de oro’
Está previsto que PACE se lance no antes de la 1:33 am, hora del este, del martes, en espera de posibles retrasos relacionados con el clima. El lanzamiento pasará página tras años de trabajo.
Según Werdell, los científicos de la NASA empezaron a pensar en el proyecto hace unos 20 años. La idea era desarrollar una misión que complementara otras iniciativas de satélites de observación de la Tierra de la NASA, como el programa Landsat de larga duración, el proyecto SeaWiFS de observación de los océanos y la misión Aqua, que se centró en el ciclo del agua de la Tierra.
Después de más de una década de pensar, planificar y publicar informes sobre posibles nuevos sistemas de observación de la Tierra, la sede de la NASA dio luz verde oficialmente al proyecto en diciembre de 2014, según Werdell. Desde entonces, varios equipos de proyecto han trazado exhaustivamente las especificaciones técnicas de la misión, sus implicaciones para la investigación científica y su valor para las comunidades humanas comunes, incluidas sus aplicaciones para la pesca y el monitoreo de la calidad del aire.
El proyecto no estuvo exento de desafíos. El cierre gubernamental más largo de la historia del país (34 días completos entre diciembre de 2018 y enero de 2019) puso a gran parte del personal de la NASA en licencia temporal. Posteriormente, la pandemia de Covid-19 provocó retrasos sustanciales en el cronograma de lanzamiento, que anteriormente estaba previsto que ocurriera en algún momento del otoño de 2022.
Pero también ha habido buenos recuerdos, dijo Werdell. El 14 de noviembre de 2023, la nave espacial PACE fue finalmente transportada desde el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Maryland al Centro Espacial Kennedy en Florida, llevando el proyecto a su recta final.
“Ponerlo en el camión y verlo llegar aquí a Florida fue increíble”, dijo Werdell.
Una vez que el satélite esté en órbita, comenzará a recopilar datos casi de inmediato, aunque puede llevar uno o dos meses más realizar todas las pruebas necesarias para asegurarse de que todo esté en línea y funcionando correctamente.
“Al final de esos 60 días, se abren las compuertas”, dijo Werdell.
La misión destaca las contribuciones de la NASA a la ciencia de la Tierra y el clima, añadió.
“No hay nada como esta misión”, dijo. “Un estudio interdisciplinario combinado del mar y el cielo llena un nicho que ninguna otra agencia en los EE. UU. o en el extranjero está abordando. Creo que se convertirá en el estándar de oro de por qué existen las ciencias terrestres de la NASA”.
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