Steven Reising, professore di ingegneria elettrica e informatica, contiene un modello del satellite TEMPEST-D. Credito:Bill Cotton.
Dopo aver soddisfatto tutti i suoi parametri di riferimento per la dimostrazione delle capacità di previsione meteorologica dei piccoli satelliti durante i suoi primi 90 giorni, un satellite sperimentale della Colorado State University sta operando dopo più di un anno in orbita terrestre bassa.
TEMPEST-D (Esperimento Temporale per Tempeste e Sistemi Tropicali—Dimostrazione), un tipo di piccolo satellite chiamato 6U CubeSat, sta ancora fornendo immagini precise del clima globale, superando le aspettative anche dei suoi ingegneri.
TEMPEST-D ha le dimensioni di un dizionario di Oxford ed è stato dispiegato dalla Stazione Spaziale Internazionale lo scorso luglio trasportando un radiometro a microonde miniaturizzato. Misurando a cinque frequenze, TEMPEST-D può vedere attraverso le nuvole per rivelare l'interno delle tempeste dove si formano gocce di pioggia e cristalli di ghiaccio.
Il progetto è guidato dal ricercatore principale Steven Reising, professore di ingegneria elettrica e informatica, il cui team ha sviluppato il satellite supportato da una sovvenzione di $ 8,2 milioni dall'Ufficio per la tecnologia delle scienze della terra della NASA.
"TEMPEST-D è il primo satellite meteorologico su CubeSat in grado di riprendere l'interno delle tempeste su base globale, " disse Reising, che guida il progetto in collaborazione con il co-investigatore V. "Chandra" Chandrasekar, Professore Emerito Universitario di Ingegneria Elettrica e Informatica. "Abbiamo dimostrato che la qualità dei nostri dati è almeno pari a quella dei grandi radiometri operativi in orbita".
Rappresentazione artistica del satellite TEMPEST-D dispiegato. Credito:tecnologie Blue Canyon, CSU
Chandra è un veterano di molteplici missioni di satelliti meteorologici di grandi dimensioni.
"Questa missione ha avuto un enorme successo:al di là dei nostri sogni, " ha detto. "Doveva solo dimostrare la tecnologia del radiometro e le manovre orbitali. Poi ha iniziato a prendere dati, e la gente diceva, "Wow!"... Guarda gli uragani e produce dati globali di altissima qualità, proprio come una grande missione".
Dimostrare le tecnologie future
TEMPEST-D è inteso come un proof-of-concept per le tecnologie di osservazione della Terra di prossima generazione che sono ordini di grandezza più piccole e di costo inferiore rispetto ai satelliti tradizionali gestiti dalle agenzie federali.
Dati TEMPEST-D del 29 gennaio 2019, mostra una tempesta nel sud-est degli Stati Uniti, con le stime delle precipitazioni radar meteorologiche a terra nel pannello in basso a destra. Le aree coperte da ciascun radar sono rappresentate da cerchi. Credito:V. Chandrasekar
L'obiettivo finale è inviare nello spazio non solo uno, ma una costellazione da sei a otto CubeSat come TEMPEST-D. I satelliti voleranno in treno, guardando le tempeste svilupparsi ogni pochi minuti. Una risoluzione temporale così precisa offrirebbe viste senza precedenti all'interno delle tempeste, come quelle che ogni anno minacciano il bacino atlantico e gli Stati Uniti orientali, per monitorare come si sviluppano ogni pochi minuti per un periodo di 30 minuti. Tale missione potrebbe anche migliorare la comprensione da parte degli scienziati dei processi delle nuvole e dell'influenza del vapore acqueo circostante.
Christian Kummerow, direttore dell'Istituto Cooperativo per la Ricerca in Atmosfera della CSU, è anche co-investigatore su TEMPEST-D. Ha lavorato con Reising per sviluppare nuove tecniche per recuperare informazioni su nubi e precipitazioni di interesse per gli scienziati atmosferici.
Missione NASA
TEMPEST-D è guidato dalla CSU e gestito dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA a Pasadena, California, in collaborazione con Blue Canyon Technologies con sede a Boulder. La stazione di terra è gestita dalla NASA Wallops Flight Facility in Virginia. La missione è sponsorizzata dal programma Earth Ventures della NASA e gestita dall'Earth Science Technology Office. Lo strumento radiometro è stato costruito da JPL e utilizza una tecnologia di amplificazione a microonde ad altissima frequenza sviluppata dalla Northrop Grumman Corporation.