Scattare foto delle nuvole sopra è un passatempo popolare per i fotografi di ogni genere. Gli stagisti della NASA Spring 2021 sono stati invitati a farlo per la scienza partecipando a una sfida sui dati per aiutare a risolvere il problema del terminatore.

Qual è il problema del terminatore? Il terminatore solare (o "zona crepuscolare") è la linea che separa il lato illuminato dal giorno di un pianeta dal lato oscuro notturno. Dalla superficie terrestre possiamo spesso vedere belle albe e tramonti al terminatore. Però, queste stesse condizioni pongono alcune difficoltà per i satelliti che osservano le nuvole. In particolare, le condizioni di scarsa illuminazione influenzano le misurazioni satellitari in modo tale da renderle meno sensibili alle nuvole a bassa quota vicino al suolo, che complica gli algoritmi utilizzati per rilevare le nuvole dalle osservazioni satellitari. Da qui il "problema" del terminatore.

Il team NASA GLOBE Clouds presso il Langley Research Center della NASA a Hampton, Virginia sta lavorando con lo scienziato della NASA, il dottor Bill Smith, che farà da mentore a uno stagista estivo. Insieme, useranno le osservazioni di GLOBE Cloud fatte da stagisti di agenzia e scienziati cittadini per risolvere il problema del terminatore.

"Un obiettivo impegnativo per il nostro team è essere in grado di derivare proprietà cloud che siano accurate e coerenti in ogni momento della giornata, che in una certa misura richiede lo sviluppo di metodi nuovi e innovativi che possono migliorare i nostri approcci tradizionali, " ha detto Smith. Lui e il suo team hanno esplorato l'uso di metodi di apprendimento automatico per affrontare questo problema e altri.

"Queste nuove analisi cloud devono essere convalidate per aiutare a quantificare il livello di miglioramento che stiamo ottenendo, " ha detto la dottoressa Cecilia Wang, uno scienziato senior presso Science Systems and Applications, Inc. (SSAI) che lavora a stretto contatto con Smith sulle analisi cloud del Satellite ClOud and Radiation Property retrieval System (SatCORPS).

GLOBO, o Apprendimento globale e osservazioni a beneficio dell'ambiente, è sponsorizzato dalla NASA ed è un programma mondiale che riunisce studenti, insegnanti, scienziati e cittadini per promuovere la scienza e conoscere l'ambiente. Quando i cittadini scienziati inviano un'osservazione GLOBE delle nuvole, la squadra di Langley, con il supporto dei prodotti SatCORPS di Smith, crea una "corrispondenza satellitare" in cui puoi vedere la tua osservazione rispetto alle misurazioni satellitari.

I tirocinanti sono stati in grado di caricare foto tramite l'app GLOBE Observer, oltre a fornire rapporti sulle condizioni di nuvole e cielo. Insieme, questi forniscono una ricchezza di informazioni sul problema del terminatore che è difficile da raccogliere con mezzi diversi dai partecipanti alla scienza dei cittadini.

"Gli scienziati cittadini amano fornire dati e ottenere ancora più energia quando sanno esattamente come verranno utilizzati i loro dati, ", ha affermato la ricercatrice principale di GLOBE Clouds, Jessica Taylor. "Questo è ciò che rende il Solar Terminator Challenge così eccitante. Avere osservazioni delle nuvole durante l'alba e il tramonto può aiutarci a comprendere meglio i nostri dati satellitari".

I quattro contributori principali erano Lindsay McCarthy del Johnson Space Center della NASA, Rose Rizzi di Langley, Angela Cheng del Goddard Space Flight Center della NASA e Nakeshia Diop presso la sede della NASA. Le loro osservazioni coerenti verranno utilizzate da uno stagista estivo per lavorare su algoritmi per il problema del terminatore.

McCarthy, che ha internato a distanza dal Massachusetts, ha apprezzato l'opportunità unica che questo programma ha offerto a lei e ai suoi figli.

"Partecipare alla GLOBE Solar Terminator Challenge è stata un'esperienza incredibile, "Ha detto. "La sfida per i tirocinanti della primavera 2021 ha fornito un bellissimo ponte per la partecipazione anche dei miei tre bambini in età elementare. Raccolta dati giornaliera, che è iniziato con ghiaccio e neve e si è concluso con il sole e le fioriture, è stato un regalo che ha coinvolto la mia famiglia in modi bellissimi e di grande impatto".

Le famiglie che desiderano essere coinvolte possono utilizzare la GLOBE Clouds Family Guide per saperne di più sui cloud. Ci sono molte opzioni per connettersi con i contenuti cloud e imparare, osservare, coinvolgere e creare, il tutto divertendosi.

"Partecipare a questa sfida è stato un modo divertente per immergermi nella scienza dei cittadini durante il tirocinio alla NASA, " Rizzi ha detto. "Come stagista, è stato bello sapere che i miei sforzi avrebbero aiutato un futuro stagista ad analizzare i dati per approfondire la conoscenza delle scienze della Terra".

McCarthy ha detto che era a dir poco gioioso avere l'occasione di guardare il cielo ogni mattina e ogni sera".

"L'apprendimento della scienza dei cittadini e il contributo effettivo insieme hanno mostrato a tutti noi come possiamo servire collettivamente il nostro mondo scientificamente e con tutto il cuore, " lei disse.

Chiunque voglia immergersi nella scienza dei cittadini può iniziare con l'app GLOBE Observer. Per contribuire a risolvere il problema del terminatore, segui i passaggi descritti nel blog GLOBE.