Un gruppo di scienziati della NASA e della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), inclusi scienziati del Jet Propulsion Laboratory della NASA, Pasadena, California, stanno collaborando questo mese per una missione aerea incentrata sullo studio dei processi e dell'intensificazione delle tempeste gravi. La campagna sul campo EPOCH (Hands-On Project Experience) Eastern Pacific Origins and Features of Hurricanes (EPOCH) utilizzerà il velivolo autonomo Global Hawk della NASA per studiare le tempeste nell'emisfero settentrionale per saperne di più su come le tempeste si intensificano mentre si verificano sull'oceano.

Lo scopo della missione inizialmente si concentrava solo sulla regione del Pacifico orientale, ma è stato esteso alle regioni del Golfo e dell'Atlantico per offrire al team scientifico maggiori opportunità per la raccolta dei dati.

"Il nostro principale punto di interesse è ancora il Pacifico orientale, ma se il team ha visto svilupparsi qualcosa al largo della costa orientale che potrebbe avere un forte impatto sulle comunità costiere, vorremmo sicuramente ricalibrare per inviare l'aereo in quella zona, " disse Ambra Emory, Investigatore principale della NASA.

Avere una migliore comprensione dell'intensificazione delle tempeste è un obiettivo importante di HOPE EPOCH. I dati aiuteranno a migliorare i modelli che prevedono l'impatto delle tempeste sulle regioni costiere, dove i danni alla proprietà e la minaccia alla vita umana possono essere elevati.

La NASA ha guidato la campagna attraverso l'integrazione del payload scientifico HOPE EPOCH sulla piattaforma Global Hawk e ha mantenuto la supervisione operativa per i sei voli di missione pianificati. Il ruolo del NOAA sarà quello di incorporare i dati delle sonde a caduta (dispositivi lanciati dagli aerei per misurare le condizioni della tempesta) nei modelli operativi del NOAA National Weather Service per migliorare la traccia delle tempeste e le previsioni di intensità che saranno fornite al pubblico. La NOAA ha utilizzato per la prima volta il Global Hawk per studiare l'uragano Gaston nel 2016.

Con il Global Hawk che vola ad altitudini di 60, 000 piedi (18, 300 metri), il team effettuerà sei voli di 24 ore, tre dei quali sono supportati e finanziati attraverso una partnership con il programma Unmanned Aircraft Systems di NOAA.

Il Global Hawk autonomo della NASA è gestito dall'Armstrong Flight Research Center della NASA presso la base aeronautica di Edwards in California ed è stato sviluppato per l'aeronautica statunitense da Northrop Grumman. È ideale per l'alta quota, voli di scienze della Terra di lunga durata.

La capacità del Global Hawk di volare autonomamente su lunghe distanze, rimanere in volo per lunghi periodi di tempo e trasportare grandi carichi porta una nuova capacità alla comunità scientifica di misurare, monitoraggio e osservazione di luoghi remoti della Terra non fattibili o pratici con aerei pilotati o satelliti spaziali.

Il carico utile scientifico consiste in una varietà di strumenti che misureranno diversi aspetti dei sistemi di tempesta, compresa la velocità del vento, pressione, temperatura, umidità, contenuto di umidità delle nuvole e la struttura complessiva del sistema temporalesco.

Molti degli strumenti scientifici hanno volato in precedenza sul Global Hawk, compreso il radiometro sonoro MMIC ad alta quota (HAMSR), uno strumento ecoscandaglio a microonde che rileva profili verticali di temperatura e umidità; e le sonde a goccia Airborne Vertical Atmospheric Profiling System (AVAPS), che vengono rilasciati dal velivolo alla temperatura del profilo, umidità, pressione, velocità e direzione del vento.

Nuovo per il carico utile della scienza è lo strumento Radar Doppler in banda X ER-2 (EXRAD) che osserva la velocità verticale di un sistema temporalesco. EXRAD ha un raggio di scansione conico e un raggio nadir, che guarda direttamente sotto l'aereo. EXRAD ora consente ai ricercatori di ottenere recuperi diretti delle velocità verticali direttamente sotto l'aereo.

Lo strumento EXRAD è gestito e operato dal Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland; e lo strumento HAMSR è gestito da JPL. Il Centro Nazionale per la Ricerca Atmosferica ha sviluppato il sistema a goccia AVAPS, e il team NOAA gestirà e farà funzionare il sistema per la missione HOPE EPOCH.

Oltre al valore scientifico che porta la missione HOPE EPOCH, la campagna offre anche un'opportunità unica per gli scienziati e i project manager all'inizio della carriera di ottenere uno sviluppo professionale.

HOPE è un programma di sviluppo della forza lavoro cooperativo sponsorizzato dal programma APPEL (Academy of Program/Project &Engineering Leadership) e dalla Science Mission Directorate della NASA. Il programma di formazione HOPE offre l'opportunità a un team di dipendenti della NASA di proporre, design, sviluppare, costruire e lanciare un progetto di volo suborbitale nel corso di 18 mesi. Questa opportunità consente ai partecipanti di acquisire le conoscenze e le competenze necessarie per gestire i futuri progetti di volo della NASA.

Emory ha iniziato come stagista della NASA Pathways nel 2009. La missione HOPE EPOCH è particolarmente eccitante per lei, poiché alcuni dei suoi primi progetti scientifici alla NASA sono iniziati con il programma Global Hawk.

Il NASA Global Hawk ha effettuato i suoi primi voli durante la campagna Genesis and Rapid Intensiification Processes (GRIP) del 2010. per inciso, il primo volo scientifico EPOCH ha preso di mira la tempesta tropicale Franklin mentre emergeva dalla penisola dello Yucatan nel Golfo di Campeche lungo una pista quasi identica a quella dell'uragano Karl nel 2010, che è stato preso di mira durante GRIP e in cui Emory ha svolto un ruolo importante.

"È entusiasmante lavorare con persone così impegnate a portare a termine la missione con successo, " ha detto Emory. "Ogni missione ha la sua serie di sfide, ma quando le persone si presentano al tavolo con nuove idee su come risolvere queste sfide, è un'esperienza molto gratificante e finiamo per imparare molto gli uni dagli altri."