La NASA lancerà i primi due dei sei piccoli satelliti non prima del 12 giugno, per studiare la formazione e lo sviluppo dei cicloni tropicali quasi ogni ora, circa quattro o sei volte più spesso di quanto sia possibile con i satelliti attuali. Questo è il primo di tre lanci di CubeSat per la struttura Time-Resolved Observations of Precipitation e la missione Storm Intensity with a Constellation of Smallsats (TROPICS) della NASA. I restanti satelliti saranno collocati nelle loro orbite durante due successivi lanci quest'anno. In caso di successo, i satelliti TROPICS saranno distribuiti su tre piani orbitali per coprire più frequentemente il globo.

"TROPICS ci fornirà viste molto frequenti dei cicloni tropicali, fornendo informazioni sulla loro formazione, intensificazione e interazioni con il loro ambiente e fornendo dati critici per il monitoraggio e la previsione delle tempeste", ha affermato Scott Braun, meteorologo ricercatore presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt , Maryland.

Collettivamente, i satelliti meteorologici attualmente in orbita terrestre bassa, come il NOAA-20, il satellite Suomi NPP della NASA e della National Oceanic and Atmospheric Administration e altri dei partner della NASA, rivisitano una tempesta una volta ogni quattro o sei ore. "Quindi ci stiamo perdendo molto di ciò che sta accadendo durante la tempesta", ha spiegato Bill Blackwell, investigatore principale della missione TROPICS e ricercatore presso il Lincoln Laboratory del Massachusetts Institute of Technology a Lexington, nel Massachusetts. La costellazione TROPICS fornirà agli scienziati aggiornamenti più frequenti, integrando i dati raccolti dai satelliti meteorologici esistenti in orbita terrestre bassa e consentendo agli scienziati di vedere ogni tempesta dall'inizio alla fine.

Tre lanci collocheranno i sei satelliti in coppia su tre orbite della Terra bassa leggermente diverse, tutte con un angolo vicino a 30 gradi sopra l'equatore. Ciò massimizzerà la quantità di tempo che i satelliti trascorreranno passando sopra la parte della Terra dove si formano la maggior parte dei cicloni tropicali:una fascia orizzontale che si estende dalla regione del Mid-Atlantic degli Stati Uniti alla costa meridionale dell'Australia, all'incirca tra 38 gradi nord e latitudini meridionali. Idealmente, uno dei satelliti TROPICS passerà su una determinata area all'interno di quella banda circa una volta all'ora.

Tutta la materia, compreso il vapore acqueo, l'ossigeno e le nuvole nell'atmosfera, emette energia sotto forma di calore e luce, un fenomeno noto come Legge di Planck. Ciascuno dei satelliti TROPICS ha uno strumento chiamato radiometro a microonde che misura queste emissioni atmosferiche. I sensori effettuano misurazioni passive simili a quelle effettuate dagli strumenti Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) sugli attuali satelliti meteorologici in orbita terrestre bassa.

Il radiometro a microonde a bordo di ogni satellite TROPICS misura le frequenze delle microonde che vanno da circa 90 a 205 gigahertz. Queste frequenze raccontano agli scienziati la temperatura, le precipitazioni, l'umidità e altre caratteristiche della tempesta e dell'atmosfera circostante. La quantità di calore e luce, o radianza, a queste frequenze proviene da diverse altitudini, consentendo ai satelliti TROPICS di creare immagini tridimensionali degli ambienti dei cicloni. Le frequenze utilizzate da TROPICS sono anche molto sensibili alle caratteristiche del ghiaccio e delle nuvole, il che aiuterà i meteorologi a studiare come si sviluppano e si intensificano i cicloni tropicali. Tuttavia, le frequenze di TROPICS sono meno sensibili alla temperatura e all'umidità sotto le nuvole, qualcosa in cui gli strumenti ATMS a bordo dei satelliti NOAA-20 e Suomi-NPP eccellono. Insieme, i dati di TROPICS e dei satelliti meteorologici attuali aiuteranno gli scienziati ad affinare la loro comprensione dei cicloni tropicali.

"Con la costellazione TROPICS, avremo osservazioni molto più frequenti dei cicloni tropicali e delle lunghezze d'onda che possono aiutarci a comprendere la struttura termodinamica nell'occhio e nell'ambiente delle tempeste", ha affermato Blackwell.

Se tutto andrà secondo i piani, i sei satelliti TROPICS si uniranno al satellite TROPICS Pathfinder, un CubeSat proof-of-concept lanciato nel giugno del 2021. Da allora, il Pathfinder ha catturato immagini di diversi cicloni tropicali, come l'uragano Ida su gli Stati Uniti, il ciclone Batsirai sul Madagascar e il Super Typhoon Mindulle sul Giappone orientale. Il satellite Pathfinder ha anche fornito al team di ricerca TROPICS l'opportunità di mettere a punto il software e le procedure operative dei satelliti prima del lancio della costellazione. Inoltre, il pathfinder è già stato calibrato e potrà fungere da riferimento di calibrazione per il resto dei satelliti TROPICS. Ciò aiuterebbe i TROPICS CubeSat a produrre rapidamente dati utili.

"Il team di TROPICS è super entusiasta di mettere in funzione la costellazione, soprattutto dopo il successo del Pathfinder", ha affermato Blackwell. + Esplora ulteriormente

Il satellite TROPICS Pathfinder della NASA produce immagini della prima luce globale e cattura l'uragano Ida