Más de 100 científicos participarán este mes en una campaña de campo en la que participarán un buque de investigación y dos aviones para verificar la precisión de los datos recopilados por el nuevo satélite PACE de la NASA: la misión Plancton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem.
El proceso de validación de datos incluye que los investigadores comparen los datos de PACE con los datos recopilados por instrumentos similares basados en la Tierra para garantizar que las mediciones coincidan.
Desde el lanzamiento de la misión el 8 de febrero de 2024, científicos de todo el mundo han completado con éxito varias campañas de validación de datos; el despliegue de septiembre, PACE-PAC, es el más grande.
Desde el mar hasta el cielo y la órbita, una variedad de puntos de vista permiten a los científicos de la Tierra de la NASA recopilar diferentes tipos de datos para comprender mejor nuestro planeta cambiante. Recopilarlos juntos, en el mismo lugar y al mismo tiempo, es un paso importante que se utiliza para verificar la precisión de los datos satelitales.
El satélite Plancton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem (PACE) de la NASA se lanzó en febrero de 2024 y está recopilando observaciones del océano y midiendo las propiedades de las partículas atmosféricas y las nubes. Estos datos ayudarán a informar a los científicos y a los responsables de la toma de decisiones sobre la salud de los océanos, las superficies terrestres y la atmósfera de la Tierra, así como de las interacciones entre ellos.
Para asegurarse de que los datos de los instrumentos de PACE representan con precisión el océano y la atmósfera, los científicos comparan (o "validan") los datos recopilados desde la órbita con las mediciones que recopilan en la superficie de la Tierra o cerca de ella. La mayor campaña de validación de la misión, llamada PACE Postlaunch Airborne eXperiment (PACE-PAX), comenzó el 3 de septiembre de 2024 y durará todo el mes.
"Si queremos tener confianza en las observaciones de PACE, necesitamos validar esas observaciones", dijo Kirk Knobelspiesse, científico de la misión PACE-PAX y científico atmosférico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Esta campaña de campo se enfoca en hacer precisamente eso".
Los científicos realizarán mediciones tanto desde aviones como desde barcos. Con sede en tres lugares de California: Marina, Santa Bárbara y el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Edwards, la campaña incluye a más de 100 personas que trabajan en el campo y varias docenas de instrumentos.
"Esta campaña nos permite validar datos tanto para la atmósfera como para el océano, todo en una sola campaña", dijo Brian Cairns, científico adjunto de la misión PACE-PAX y científico atmosférico del Instituto Goddard de Estudios Espaciales de la NASA en la ciudad de Nueva York.
En el océano, los barcos, incluido el buque de investigación Shearwater, de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA, por sus siglas en inglés), recopilarán datos sobre la biología oceánica y las propiedades ópticas del agua. Los científicos a bordo recogerán muestras de agua para ayudar a definir los tipos de fitoplancton en diferentes lugares y su abundancia relativa, algo que el Instrumento de Color Oceánico hiperespectral de PACE mide desde la órbita.
En el cielo, un avión de investigación Twin Otter operado por la Escuela Naval de Posgrado en Monterey, California, recopilará datos sobre la atmósfera. A altitudes de hasta 10,000 pies, la aeronave tomará muestras y medirá el tamaño de las gotas de las nubes, el tamaño de los aerosoles y la cantidad de luz que esas partículas dispersan y absorben. Estas son las propiedades atmosféricas que PACE observa con sus dos polarímetros, SPEXOne y HARP2.
A una altitud más alta, aproximadamente 70,000 pies de altura, la aeronave ER-2 de la NASA proporcionará una vista complementaria desde arriba de las nubes, mirando la atmósfera y el océano con más detalle que el satélite, pero con una vista más estrecha.
El avión llevará varios instrumentos similares a los de PACE, incluidos dos prototipos de polarímetros de PACE, llamados SPEXAirborne y AirHARP. Además, dos instrumentos llamados Espectrómetro de Imágenes Remotas Portátiles y Generador de Imágenes de Barrido Pulsador para la Investigación y Desarrollo de Nubes y Aerosoles, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasedena, California, y el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, respectivamente, medirán esencialmente todas las longitudes de onda de la luz visible (color). Las mediciones de teledetección son clave para los científicos que quieren probar los métodos que utilizan para analizar los datos del satélite PACE.
Juntos, los instrumentos del ER-2 se aproximan a los datos que PACE recopila y complementan las mediciones in situ del buque de investigación oceánica y del Twin Otter.
A medida que el equipo de la campaña de campo recopile datos, PACE observará las mismas áreas de la superficie y la atmósfera del océano. Una vez que termine la campaña, los científicos observarán los datos devueltos por PACE y los compararán con las mediciones que tomaron desde los otros tres puntos de vista.
"Una vez que lanzas el satélite, no hay más retoques que puedas hacer", dijo Ivona Cetinic, científica adjunta de la misión PACE-PAX y científica oceánica de NASA Goddard.
Aunque los científicos ya no pueden alterar el satélite, los algoritmos diseñados para interpretar los datos de PACE se pueden ajustar para que las mediciones sean más precisas. Las comprobaciones de validación de campañas como PACE-PAX ayudan a los científicos a garantizar que PACE podrá devolver datos precisos sobre nuestros océanos y nuestra atmósfera, fundamentales para comprender mejor nuestro planeta cambiante y sus sistemas interconectados, en los años venideros.
"El océano y la atmósfera son entornos tan cambiantes que es realmente importante validar lo que vemos", dijo Cetinic. "Es importante comprender la precisión de la vista desde el satélite, para que podamos usar los datos para responder preguntas importantes sobre el cambio climático".
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