NASA PREFIRE: Nowe spojrzenie na ucieczkę ciepła z Ziemi dzięki satelitom CubeSat

Misja PREFIRE: przełom w badaniu promieniowania cieplnego Ziemi

Amerykańska agencja kosmiczna NASA ogłosiła przedłużenie i rozszerzenie misji PREFIRE (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment) do września 2026 roku. Dzięki dwóm niewielkim satelitom CubeSat, naukowcy analizują, w jaki sposób para wodna, chmury i inne elementy systemu ziemskiego zatrzymują ciepło oraz jak wpływają na jego emisję w przestrzeń kosmiczną.

Od biegunów do całej planety

Początkowo PREFIRE skupiał się na pomiarach promieniowania podczerwonego nad Arktyką i Antarktydą. To właśnie na biegunach, gdzie dociera najmniej energii słonecznej, lód, śnieg i chmury emitują znaczną część ciepła w postaci promieniowania dalekiej podczerwieni. Różnica pomiędzy ilością energii pochłanianej w tropikach a emitowanej na biegunach jest kluczowa dla globalnej równowagi cieplnej i napędza systemy klimatyczne oraz pogodowe.

Zaawansowane technologie pomiarowe

Trzonem misji są zaawansowane spektrometry zaprojektowane przez Jet Propulsion Laboratory w Kalifornii. Urządzenia te rejestrują fale w zakresie dalekiej podczerwieni, obejmując 10 razy szerszy zakres długości fal niż wcześniejsze instrumenty. Pozwala to na szczegółowe badania procesów takich jak topnienie i narastanie lodu, zmiany pokrywy śnieżnej oraz ewolucję chmur.

„Satelity PREFIRE pokazują, iż na dłuższych długościach fal ilość promieniowania uciekającego w kosmos może się różnić w zależności od rodzaju lodu choćby o 5%. Pomiarami na krótszych falach nie da się tego uchwycić.” – Brian Drouin, główny naukowiec projektu PREFIRE w JPL

Wkład w prognozowanie pogody i modelowanie klimatu

Dotychczasowe analizy koncentrowały się na regionach polarnych, jednak zebrane przez CubeSaty dane obejmują całą planetę. W kolejnych etapach badacze rozszerzą badania na resztę globu, co pozwoli lepiej zrozumieć rolę cząstek lodu w chmurach i ich wpływ na wymianę energii między Ziemią a przestrzenią kosmiczną.

„Dysponujemy możliwością zbierania danych z całego świata, nie tylko z okolic biegunów. Dzięki temu będziemy mogli uwzględnić te informacje w modelach pogodowych, poprawiając prognozy i zrozumienie obiegu wilgoci, co wpływa na powstawanie burz i rozkład opadów.” – Tristan L’Ecuyer, główny badacz PREFIRE z University of Wisconsin-Madison

Techniczne aspekty misji i partnerzy

Satelity operują na asynchronicznej orbicie okołobiegunowej, co pozwala na uzyskanie dwóch zdjęć tego samego obszaru w krótkim odstępie czasu i analizę dynamicznych zjawisk, takich jak przejściowe zmiany zachmurzenia.

Za zarządzanie misją odpowiada Jet Propulsion Laboratory, a za budowę CubeSatów – Blue Canyon Technologies. Dane przetwarza University of Wisconsin-Madison, a za start satelitów odpowiadała firma Rocket Lab USA Inc. Satelity zostały wyniesione z Nowej Zelandii w maju i czerwcu 2024 roku.

Źródło: ScienceDaily