Due satelliti climatici gemelli, grandi quanto una scatola di scarpe, studieranno presto due delle regioni più remote della Terra:l’Artico e l’Antartico. La missione della NASA misurerà la quantità di calore che il pianeta emette nello spazio da queste regioni polari:informazioni fondamentali per comprendere l'equilibrio dell'energia che entra ed esce dalla Terra e come ciò influisce sul clima del pianeta.
I dati della missione PREFIRE (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment) aiuteranno a migliorare la nostra comprensione dell’effetto serra ai poli, in particolare della capacità del vapore acqueo, delle nuvole e di altri elementi dell’atmosfera terrestre di intrappolare il calore e impedirgli di irradiarsi nello spazio. I ricercatori utilizzeranno queste informazioni per aggiornare i modelli climatici e di ghiaccio, che porteranno a previsioni migliori su come il livello del mare, il tempo e la copertura di neve e ghiaccio potrebbero cambiare in un mondo in via di riscaldamento.
Ciascuno dei satelliti cubici di PREFIRE, o CubeSats, utilizzerà uno spettrometro termico a infrarossi per misurare il calore, sotto forma di energia nel lontano infrarosso, irradiato nello spazio dalla superficie terrestre e dall'atmosfera.
Ecco cinque cose da sapere su questa piccola ma potente missione:
I CubeSat raccoglieranno dati sui poli utilizzando sensori sensibili a 10 volte più lunghezze d’onda degli infrarossi rispetto a qualsiasi strumento simile. Le informazioni raccolte dalla missione miglioreranno la nostra comprensione di quando e dove i poli diffondono calore nello spazio, nonché del motivo per cui l'Artico si è riscaldato più di 2,5 volte più velocemente rispetto al resto del pianeta a partire dagli anni '70.
Appena oltre la parte visibile dello spettro elettromagnetico si trova l’infrarosso, uno spettro di luce con lunghezza d’onda maggiore che può essere percepita come calore. Essenzialmente tutte le emissioni di calore della Terra avvengono a lunghezze d'onda infrarosse comprese tra 4 e 100 micrometri. Nelle fredde regioni polari del pianeta, il 60% delle emissioni di calore si verificano nelle lunghezze d'onda del lontano infrarosso (più lunghe di 15 micrometri). I ricercatori hanno relativamente pochi dati su quali parti dell’Artico e dell’Antartico stanno disperdendo questo calore. PREFIRE contribuirà a colmare questa mancanza di conoscenza, dando agli scienziati un'idea migliore dell'efficienza con cui il calore nel lontano infrarosso viene emesso da cose come la neve e il ghiaccio marino, e di come le nuvole influenzano la quantità di radiazione nel lontano infrarosso che fuoriesce nello spazio.
Colmando le lacune nella nostra conoscenza del bilancio energetico della Terra, PREFIRE migliorerà la nostra comprensione di ciò che determina la perdita di ghiaccio polare sulla terra e nel mare e sulle questioni correlate relative all'innalzamento del livello del mare. Ciò aiuterà i ricercatori a prevedere meglio come cambierà lo scambio di calore tra la Terra e lo spazio in futuro e come tali cambiamenti influenzeranno fattori come lo scioglimento delle calotte glaciali, le temperature atmosferiche e il clima globale. I dati PREFIRE saranno disponibili al pubblico attraverso l'Atmospheric Science Data Center della NASA.
I CubeSat PREFIRE sfruttano i progressi della spettrometria per misurare i processi associati allo scioglimento e alla formazione del ghiaccio, allo scioglimento e all’accumulo della neve e ai cambiamenti nella copertura nuvolosa. Un singolo satellite che rivisita la stessa regione della Terra ogni diversi giorni può monitorare i cambiamenti stagionali che i ricercatori possono utilizzare per migliorare i modelli climatici. Ma seguire le interazioni tra la superficie terrestre e l’atmosfera, come la quantità di copertura nuvolosa che influenza temporaneamente la temperatura dell’area sottostante, richiede misurazioni più frequenti. Due satelliti in orbite asincrone quasi polari, che passano sopra un dato punto della Terra in momenti diversi, osservando la stessa area a poche ore di distanza l'uno dall'altro, potrebbero catturare alcuni di questi fenomeni su scala temporale più breve.
La NASA ha sviluppato PREFIRE con l'Università del Wisconsin-Madison, coinvolgendo membri del team delle università del Michigan e del Colorado. La missione coinvolge un gruppo eterogeneo di studenti universitari e laureati, che costituiscono una parte significativa del team scientifico.
Fornito dalla NASA
