Dos satélites climáticos del tamaño de una caja de zapatos pronto estudiarán dos de las regiones más remotas de la Tierra: el Ártico y la Antártida. La misión de la NASA medirá la cantidad de calor que el planeta emite al espacio desde estas regiones polares, información que es clave para comprender el equilibrio de la energía que entra y sale de la Tierra y cómo eso afecta el clima del planeta.
Los datos de la misión Polar Radiant Energy in the Far-Infrared Experiment (PREFIRE) ayudarán a mejorar nuestra comprensión del efecto invernadero en los polos, específicamente, la capacidad del vapor de agua, las nubes y otros elementos de la atmósfera de la Tierra para atrapar el calor y evitar que se irradie al espacio. Los investigadores utilizarán esta información para actualizar los modelos climáticos y de hielo, lo que conducirá a mejores predicciones de cómo es probable que cambien el nivel del mar, el clima y la capa de nieve y hielo en un mundo que se calienta.
Cada uno de los satélites cúbicos de PREFIRE, o CubeSats, utilizará un espectrómetro infrarrojo térmico para medir el calor, en forma de energía infrarroja lejana, irradiado al espacio por la superficie y la atmósfera de la Tierra.
Aquí hay cinco cosas que debes saber sobre esta pequeña pero poderosa misión:
1. Los CubeSats PREFIRE proporcionarán nueva información sobre cómo la atmósfera y el hielo de la Tierra influyen en la cantidad de calor que se irradia al espacio desde el Ártico y la Antártida.
Los CubeSats recopilarán datos sobre los polos utilizando sensores que son sensibles a 10 veces más longitudes de onda infrarrojas que cualquier instrumento similar. La información recopilada por la misión avanzará en nuestra comprensión de cuándo y dónde los polos arrojan calor al espacio, así como por qué el Ártico se ha calentado más de dos veces y media más rápido que el resto del planeta desde la década de 1970.
2. Esta misión se centrará en la parte infrarroja lejana del calor que la Tierra emite al espacio.
Justo más allá de la parte visible del espectro electromagnético se encuentra el infrarrojo, un espectro de luz de longitud de onda más larga que se puede sentir como calor. Esencialmente, todas las emisiones de calor de la Tierra ocurren en longitudes de onda infrarrojas entre 4 y 100 micrómetros. En las regiones polares frías del planeta, el 60% de las emisiones de calor se producen en longitudes de onda del infrarrojo lejano (más de 15 micrómetros). Los investigadores tienen relativamente pocos datos sobre qué partes del Ártico y la Antártida están desprendiendo este calor. PREFIRE ayudará a abordar esta falta de conocimiento, dando a los científicos una mejor idea de la eficiencia con la que el calor infrarrojo lejano es emitido por cosas como la nieve y el hielo marino, y cómo las nubes influyen en la cantidad de radiación infrarroja lejana que escapa al espacio.
3. Los datos de PREFIRE ayudarán a mejorar los modelos climáticos polares y globales.
Al llenar los vacíos en nuestro conocimiento del presupuesto energético de la Tierra, PREFIRE agudizará nuestra comprensión de lo que impulsa la pérdida de hielo polar en tierra y mar, y las cuestiones relacionadas con el aumento del nivel del mar. Esto ayudará a los investigadores a predecir mejor cómo cambiará el intercambio de calor entre la Tierra y el espacio en el futuro, y cómo esos cambios afectarán cosas como el derretimiento de la capa de hielo, las temperaturas atmosféricas y el clima global. Los datos de PREFIRE estarán disponibles para el público a través del Centro de Datos de Ciencias Atmosféricas de la NASA.
4. Los CubeSats PREFIRE están diseñados para responder preguntas críticas utilizando una plataforma que es de menor costo que un satélite de tamaño completo.
Los CubeSats PREFIRE utilizan avances en espectrometría para medir los procesos asociados con el derretimiento y la formación de hielo, el derretimiento y la acumulación de nieve y los cambios en la cobertura de nubes. Un solo satélite que visita la misma región de la Tierra cada varios días puede monitorear los cambios estacionales que los investigadores pueden usar para mejorar los modelos climáticos. Pero seguir las interacciones entre la superficie de la Tierra y la atmósfera, como la cantidad de nubes que afecta temporalmente la temperatura del área debajo de ella, requiere mediciones más frecuentes. Dos satélites en órbitas asíncronas casi polares, que pasan sobre un punto determinado de la Tierra en diferentes momentos, mirando la misma área con pocas horas de diferencia, podrían captar algunos de estos fenómenos de escala de tiempo más corta.
5. La misión PREFIRE está ayudando a formar a la próxima generación de científicos del clima por satélite.
La NASA desarrolló PREFIRE con la Universidad de Wisconsin-Madison, incluyendo miembros del equipo de las universidades de Michigan y Colorado. La misión involucra a un grupo diverso de estudiantes de pregrado y posgrado, que constituyen una parte significativa del equipo científico.
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