Dwa CubeSat 6U pomogą lepiej zbadać Ziemię
Nowe misje NASA, na dwóch CubeSat 6U, zostały niedawno wysłane na niską orbitę okołoziemską, gdzie testują nowe technologie do obserwacji gazów atmosferycznych, pomiaru słodkiej wody i wykrywania oznak potencjalnych erupcji wulkanicznych.
Signals of Opportunity P-Band Investigation (SNoOPI), odbiornik radiowy o niskim poziomie szumów, będzie testował nową technikę pomiaru wilgotności gleby, poprzez wykorzystanie sygnałów radiowych wytwarzanych przez komercyjne satelity. Zmieszczenie tego typu urządzenia w CubeSat 6U (miniaturowej satelicie, o wymiarach 30 cm długości, 20 cm szerokości i 10 wysokości) było trudnym zadaniem dla inżynierów NASA.
Drugi instrument, Hyperspectral Thermal Imager (HyTI) będzie mierzył gazy śladowe związane z erupcjami wulkanicznymi. HyTI, również umieszczony na 6U CubeSat, może, zdaniem naukowców, utorować drogę dla przyszłych misji poświęconych wykrywaniu erupcji wulkanicznych z tygodniowym lub miesięcznym wyprzedzeniem.
Instrumenty, znajdujące się na dwóch CubeSat 6U, zostały wystrzelone 21 marca ze Space Force Station NASA na Przylądku Canaveral na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) na pokładzie statku kosmicznego Dragon firmy SpaceX w ramach 30. komercyjnej misji zaopatrzeniowej. 21 kwietnia instrumenty zostały wypuszczone na orbitę ze stacji.
W ramach misji SNoOPI, badacze spróbują zebrać sygnały radiowe pasma P wytwarzane przez wiele komercyjnych satelitów telekomunikacyjnych i wykorzystać je do zastosowań naukowych. Instrument maksymalizuje wartość zasobów kosmicznych już znajdujących się na orbicie, przekształcając istniejące sygnały radiowe w narzędzia badawcze.
„Patrząc na to, co dzieje się, gdy sygnały satelitarne odbijają się od powierzchni Ziemi i porównując to z tymi, które się nie odbił, możemy wyodrębnić ważne właściwości materiału, od którego sygnał został zwrócony” – mówi James Garrison z Purdue University.
Zdaniem naukowców, sygnały radiowe w paśmie P są na tyle silne, że penetrują powierzchnię Ziemi do głębokości około 30 cm. Dzięki temu idealnie nadają się do badania wilgotności gleby w strefie korzeniowej i ekwiwalentu wody w śniegu.
„Monitorując ilość wody w glebie, uzyskujemy dobre zrozumienie wzrostu upraw. Możemy również wydajniej monitorować nawadnianie. Podobnie, śnieg jest bardzo ważny, ponieważ jest to również miejsce, w którym magazynowana jest woda. Trudno było to dokładnie zmierzyć w skali globalnej za pomocą teledetekcji” – zaznacza Garrison.
„Będziemy badać wulkany z kosmosu za pomocą HyTI, aby dowiedzieć się, kiedy zaczną i przestaną wybuchać” – tłumaczy Robert Wright, dyrektor Hawaii Institute of Geophysics and Planetology na University of Hawaiʻi.
Obrazy hiperspektralne, takie jak HyTI, jak twierdzą badacze, mierzą szerokie spektrum sygnatur promieniowania cieplnego i są szczególnie przydatne do charakteryzowania gazów w niskich stężeniach. Naukowcy mają nadzieję, że HyTI pomoże im określić ilościowo stężenie dwutlenku siarki w atmosferze wokół wulkanów.
Na tygodnie, a nawet miesiące przed erupcją, wulkany często emitują zwiększone ilości dwutlenku siarki i innych gazów śladowych. Pomiar tych gazów, jak zakładają badacze, może wskazywać na zbliżającą się erupcję.
„HyTI ma dwa cele naukowe. Chcemy spróbować poprawić sposób przewidywania, kiedy wulkan wybuchnie i kiedy erupcja wulkanu się zakończy”. Będziemy również mierzyć zawartość wilgoci w glebie w odniesieniu do suszy” – mówi Wright.
Emil Gołoś
