Dopo decenni passati a guardare nello spazio, La NASA sta riportando la sua tecnologia verso la Terra per studiare gli effetti della siccità, fuoco e cambiamento climatico sul pianeta blu.

Giovedì scorso al Jet Propulsion Laboratory di La Cañada Flintridge, scienziati e funzionari statali si sono riuniti per discutere come i dati satellitari, L'imaging 3D e le nuove tecnologie radar e laser possono fornire preziose informazioni sui sistemi in rapida evoluzione della Terra.

Alcuni hanno affermato che l'incontro ha segnato un cambiamento epocale per le agenzie precedentemente isolate, e ha sottolineato la necessità di lavorare insieme per risolvere la crisi climatica.

"Non voglio essere eccessivamente drammatico, ma in verità, questa discussione riguarda il salvataggio del nostro pianeta, " L'amministratore della NASA Bill Nelson ha detto al gruppo di partecipanti, che includeva scienziati della Terra e dello spazio della NASA e del JPL, rappresentanti del Congresso locale e segretari ambientali della California Wade Crowfoot e Jared Blumenfeld.

Le prossime missioni incentrate sulla Terra forniranno uno sguardo più preciso su "tutto ciò che sta accadendo" con gli oceani, la terra e l'atmosfera che mai, ha detto Nelson. Tra gli articoli di punta c'erano nuovi strumenti per misurare il manto nevoso e le acque sotterranee, satelliti per monitorare le emissioni di metano e dispositivi di telerilevamento per valutare l'impatto di pericoli come incendi boschivi, terremoti e frane.

"Stiamo affrontando una crisi esistenziale su questo pianeta, " disse Crowfoot, segretario di stato per le risorse naturali. "Queste sfide sono intense... Ma non c'è posto migliore della California per fare questo lavoro, perché comprendiamo la gravità della minaccia".

L'incontro tra la California e i funzionari federali era ben lontano dal 2018, quando, frustrato dagli sforzi dell'amministrazione Trump per affondare la ricerca sul clima, l'allora governatore. Jerry Brown ha insistito sul fatto che la California avrebbe lanciato "il nostro dannato satellite, per capire dov'è l'inquinamento e come faremo a porvi fine".

Ora, tre anni dopo, I californiani devono solo guardare fuori dalle finestre per avere un'idea di ciò che gli scienziati possono osservare dall'alto. Gli incendi stanno bruciando superfici da record in tutto l'Occidente, mentre il peggioramento della siccità sta prosciugando le riserve idriche della regione a livelli mai visti. Lo stato ha anche registrato la sua estate più calda di sempre nel 2021.

Molti durante l'incontro speravano che le scoperte della NASA e del JPL avrebbero aiutato a combattere il riscaldamento globale informando i responsabili delle decisioni mentre determinano i migliori percorsi da seguire.

"È davvero un punto di svolta essere in grado di avere questi dati, "Il vice amministratore della NASA Pam Melroy ha dichiarato:notando che gli Stati Uniti possono anche guidare il resto del mondo nell'utilizzo degli stessi strumenti. "Perché non risolveremo mai il clima finché tutti non saranno partecipi".

Molti dei progetti sono in sviluppo da anni, ma un recente memorandum d'intesa tra lo stato e il JPL ha aiutato a far decollare ulteriori progetti, Crowfoot ha detto, compresi gli elementi critici incentrati sulla resilienza all'acqua. Negli ultimi mesi gli Stati Uniti occidentali hanno assistito a condizioni di siccità così gravi che i funzionari hanno chiuso per la prima volta la centrale idroelettrica del lago Oroville e hanno dichiarato la prima carenza d'acqua sul fiume Colorado, tra le altre azioni.

Una nuova piattaforma basata sul web, OpenET, fornirà informazioni satellitari sull'evapotraspirazione, il processo attraverso il quale l'acqua lascia le piante, suoli e altre superfici, che potrebbe aiutare i funzionari statali a comprendere l'utilizzo dell'acqua nelle aree agricole e assistere gli agricoltori con un'irrigazione di precisione.

"Come afferma, facciamo del nostro meglio per gestire questa risorsa d'acqua, ma non lo faremo mai con la raffinatezza di cui abbiamo bisogno senza partner come la NASA, " Crowfoot ha detto, aggiungendo che l'agenzia potrebbe essere la "punta di lancia" quando si tratta di combattere il cambiamento climatico.

Altri elementi relativi all'acqua includono strumenti per la topografia dell'acqua di superficie e dell'oceano noti come SWOT che contribuiranno alla prima indagine globale della NASA sulle acque superficiali della Terra. Ogni 21 giorni, SWOT esaminerà quasi 600, 000 miglia di fiumi globali almeno due volte, aiutare i previsori della siccità e le preparazioni pericolose per le inondazioni, hanno detto i funzionari. Il lancio è previsto per il 2022.

Il direttore ad interim del JPL Larry James ha affermato che la prossima generazione di veicoli spaziali per la misurazione dell'acqua consentirà anche agli scienziati di misurare per la prima volta l'altezza e i flussi dei corpi d'acqua dolce, mentre gli spettrometri di imaging laser aiuteranno a studiare lo scioglimento della neve e il volume della neve.

Ma gli scienziati non stanno solo studiando l'acqua. Anche il metano è stato al centro della discussione, con un nuovo satellite il cui lancio è previsto nel 2023, che aiuterà a monitorare le concentrazioni delle emissioni nocive, il secondo maggior contributore al riscaldamento delle serre dopo l'anidride carbonica.

Blumenfeld, Segretario della California per la protezione ambientale, ha affermato che i tre maggiori produttori di metano nello stato sono l'industria petrolifera e del gas, discariche e agricoltura (in particolare, allevamenti di animali di grossa taglia e caseifici). Il nuovo strumento consentirà a chiunque di vedere se una raffineria di petrolio, Per esempio, perde metano.

"Dà responsabilità, che è un elemento critico a cui dobbiamo arrivare per affrontare la crisi climatica, e non sarebbe successo senza NASA e JPL, " Blumenfeld ha detto. "A livello globale, e vivere in California, questo è davvero un grosso problema".

Ma le missioni spaziali sono state anche esaminate per il loro impatto ambientale, poiché i propellenti necessari per lanciare razzi nello spazio possono espellere anidride carbonica, idrogeno liquido, cherosene o altre sostanze chimiche nell'atmosfera.

Il lancio di un razzo Falcon Heavy da SpaceX, La società di trasporto spaziale di proprietà privata di Elon Musk, ha bruciato circa 400 tonnellate di cherosene ed ha emesso più anidride carbonica in pochi minuti di quanta ne farebbe un'auto media in più di due secoli, rapporti trovati e si prevede che il numero di voli spaziali commerciali aumenterà di dieci volte nei prossimi anni.

Ma gli amministratori della NASA affermano che la scala dei loro progetti sta diventando "più piccola e più intelligente, " con un funzionario che osserva che il satellite del metano ha "le dimensioni di una scatola da scarpe".

"È una parte assolutamente minuscola, ma è una vera preoccupazione, " Melroy ha detto delle emissioni di razzi, rilevando che l'agenzia sta lavorando allo sviluppo di combustibili più sostenibili.

E mentre molti dei nuovi strumenti forniscono una visione d'insieme di enormi sfide globali, alcuni sono molto più locali. Nelson ha detto che le persone non devono essere scienziati per capire l'impatto degli incendi boschivi, siccità, doline o inondazioni.

"Ci sono posti nel paese, e rappresentato nelle aule di governo, che saranno molto resistenti, quindi dobbiamo raccontare la storia, " ha detto. "Dobbiamo educare la gente, e purtroppo sempre più, tutti questi disastri ci stanno aiutando a farlo".

Finora quest'anno sono stati bruciati quasi 2,5 milioni di acri negli incendi boschivi della California, un numero secondo solo al 2020, la peggiore stagione di incendi mai registrata nello stato. Intere città sono state rase al suolo dalle fiamme.

Alcuni degli strumenti della NASA possono aiutare a identificare dove vengono individuati gli incendi boschivi, o sparare braci che potrebbero potenzialmente mettere in pericolo i vigili del fuoco e accendere nuovi incendi, hanno detto i funzionari. Altri possono impiegare sofisticati sistemi radar su aree disastrate per valutare i danni e assistere i primi soccorritori.

Il direttore della scienza e della tecnologia della Terra del JPL Jim Graf ha affermato che possono anche sorvolare l'1, Sistema di argini di 100 miglia nel delta del fiume Sacramento-San Joaquin per identificare rapidamente affondamenti o punti deboli. Tali informazioni potrebbero aiutare i funzionari a prendere decisioni su infrastrutture critiche, come strade, ponti e acquedotti.

I funzionari giovedì hanno anche mostrato il loro satellite radar ad apertura sintetica NASA-ISRO, o NISAR, che è ancora in costruzione e "fornirà una visione senza precedenti della Terra" quando verrà lanciato nel 2023, loro hanno detto. Il satellite monitorerà l'intero globo mentre scansiona i disturbi nei ghiacciai, vulcani e altri sistemi.

"Fondamentalmente, utilizzerà due strumenti radar che osserveranno i cambiamenti nella superficie terrestre, " ha detto Susan Owen McCollum, vice scienziato del progetto per NISAR. "Questo in realtà può dirti molto:quanto velocemente si stanno sciogliendo le calotte glaciali, quanto velocemente si muove il terreno."

Un altro aspetto del radar consentirà ai funzionari di monitorare come cambia la biomassa forestale attraverso il contenimento del carbonio o altri processi, McCollum ha detto, che potrebbe essere essenziale per studiare posti come l'Amazzonia.

"Il radar è uno strumento di imaging molto potente:vede la Terra in un modo diverso, " lei disse.

Ma anche NASA e JPL non hanno perso di vista l'ultima frontiera, e i funzionari giovedì hanno offerto un tour della sala di controllo per il rover Mars Perseverance. Il rover, che è atterrato su Marte a febbraio, sta raccogliendo campioni di roccia che verranno restituiti alla Terra per uno studio più approfondito.

Anche l'elicottero Ingenuity arrivato con il rover ha completato più di una dozzina di voli, loro hanno detto, dimostrando per la prima volta che alimentava, volo controllato su un altro pianeta è possibile.

Eppure, mentre le sfide dell'esplorazione spaziale possono sembrare un mondo lontano da quelle qui sulla Terra, Lo scienziato del progetto Perseverance Ken Farley ha detto che si può imparare molto dal pianeta rosso. Alcune delle rocce che il suo team sta studiando hanno 3,5 miliardi di anni e provengono da un'epoca in cui l'acqua liquida scorreva sulla superficie di Marte.

Oggi non c'è acqua liquida sulla superficie marziana, Egli ha detto, e sostanzialmente non c'è atmosfera.

"È un esempio di enorme cambiamento climatico, da un pianeta che crediamo sarebbe stato abitabile a un pianeta che, almeno in superficie, non è, " Farley ha detto. "È un chiaro esempio che i cambiamenti climatici, e può cambiare enormemente".

Nelson, l'amministratore della NASA, ha fatto eco a quei sentimenti quando si è rivolto alla squadra di controllo del rover.

"Questa è una delle cose profonde che penso succeda a ogni persona che ha avuto il privilegio di guardare fuori dal finestrino di un'astronave quando orbiti attorno alla Terra, " disse. "Vedi com'è bello, ma quanto fragile".

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