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    De nouveaux capteurs spatiaux de la NASA pour répondre aux questions clés de la Terre

    Une paire de CubeSats sondera une partie peu étudiée de l'énergie rayonnante émise par l'environnement arctique pour trouver des indices sur les raisons pour lesquelles la région se réchauffe plus rapidement que le reste de la Terre. Cette image satellite composite montre l'étendue de la banquise arctique (au centre) et la calotte glaciaire du Groenland (en bas à droite). Crédit :NASA

    Pourquoi l'Arctique se réchauffe-t-il plus vite que le reste de la planète ? La poussière minérale réchauffe-t-elle ou refroidit-elle l'atmosphère ? La NASA a sélectionné deux nouveaux, des propositions de recherche créatives pour développer de petites, des instruments spatiaux qui aborderont ces questions fondamentales sur notre planète natale et son environnement. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, est un participant clé sur les deux instruments.

    Le Polar Radiant Energy in the Far Infrared Experiment (PREFIRE) pilotera une paire de petits satellites CubeSat pour sonder une partie peu étudiée de l'énergie radiante émise par la Terre à la recherche d'indices sur le réchauffement de l'Arctique, perte de glace de mer et fonte des calottes glaciaires. Tristan L'Ecuyer de l'Université du Wisconsin, Madison, est le chercheur principal.

    L'Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT) utilisera un capteur monté à l'extérieur de la Station spatiale internationale pour déterminer la composition minérale des sources naturelles qui produisent des aérosols de poussière dans le monde. En mesurant en détail quels minéraux composent la poussière, EMIT permettra de répondre à la question essentielle de savoir si ce type d'aérosol réchauffe ou refroidit l'atmosphère. Robert Green du JPL est le chercheur principal.

    Ces deux instruments ont été sélectionnés de manière compétitive parmi 14 propositions examinées dans le cadre de la quatrième opportunité Earth Venture Instrument de la NASA. Les enquêtes d'Earth Venture sont petites, des recherches scientifiques ciblées qui complètent les missions plus vastes de la NASA. Le National Research Council a recommandé en 2007 que la NASA entreprenne ce type de recherche régulièrement sollicitée, basé sur la science, projet rapide. Le sondage décennal récemment publié par le conseil recommandait le maintien du programme.

    « PREFIRE et EMIT utilisent de manière innovante les technologies développées pour la première fois par la NASA pour les missions planétaires afin de répondre à d'importants, questions de longue date sur la Terre, " a déclaré Michael Freilich, directeur de la division des sciences de la Terre au siège de la NASA à Washington.

    L'Arctique aide à réguler la température globale de la Terre en renvoyant dans l'espace une grande partie de l'excès d'énergie du Soleil qui est absorbé à des latitudes plus basses. Les instruments satellitaires actuels ne détectent pas toutes les longueurs d'onde de cette énergie rayonnant de notre planète. PREFIRE comblera le manque de données actuel aux longueurs d'onde de l'infrarouge lointain, recueillir des informations qui aideront les scientifiques à diagnostiquer l'impact de ce rayonnement sortant sur le bilan énergétique de la région arctique.

    Un capteur monté sur la Station spatiale internationale déterminera la composition minérale des sources naturelles qui produisent des aérosols de poussière dans le monde afin de déterminer si ce type d'aérosol réchauffe ou refroidit l'atmosphère. Cette image montre un panache de poussière soufflant du désert du Sahara. Crédit :NASA

    PREFIRE fera voler des spectromètres infrarouges thermiques miniaturisés sur deux satellites CubeSat, chacun de la taille d'une miche de pain. Les capteurs sont basés sur une technologie précédemment embarquée sur le sondeur climatique Mars, un instrument sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA. Les CubeSats orbiteront autour des pôles de la Terre pour mesurer les émissions dans l'infrarouge lointain et leur évolution au cours de la journée et au fil des saisons. Les observations permettront aux scientifiques d'évaluer comment les changements dans les émissions infrarouges thermiques au sommet de l'atmosphère terrestre sont liés aux changements dans la couverture nuageuse et les conditions de surface ci-dessous, comme la quantité de glace de mer et d'eau de fonte à la surface de la glace.

    L'équipe PREFIRE rassemble une expertise en télédétection, Modélisation du système terrestre et glace arctique. JPL et le Laboratoire de dynamique spatiale de North Logan, Utah, sont des partenaires de mission. JPL est responsable de la gestion du projet et construit et livre l'instrument. Brian Drouin du JPL est le chercheur principal adjoint, tandis que Brian Kahn et Nicole-Jeanne Schlegel du JPL sont co-investigateurs.

    La composition des particules de poussière en suspension dans l'air est en grande partie inconnue, mais c'est un facteur critique pour déterminer si la poussière à base de minéraux a un effet de refroidissement ou de réchauffement sur l'atmosphère. Les scientifiques ne disposent pas actuellement d'un inventaire mondial des sources minérales naturelles de poussières, et par conséquent les impacts globaux de la poussière sur le temps, la circulation atmosphérique et d'autres aspects de l'environnement terrestre ne sont pas bien établis.

    L'instrument hyperspectral d'EMIT mesurera les différentes longueurs d'onde de la lumière émise par les minéraux à la surface des déserts et d'autres sources de poussière pour déterminer leur composition. Le capteur EMIT est basé en partie sur l'instrument Moon Mineralogy Mapper de la NASA à bord du vaisseau spatial Chandrayaan-1 de l'Organisation indienne de recherche spatiale.

    L'équipe EMIT rassemble une large expertise qui couvre les mesures minérales, la science du sol, télédétection des propriétés de surface et modélisation du système Terre. La composante de modélisation du projet utilisera les données recueillies pour faire progresser notre compréhension du rôle de la poussière atmosphérique dans le climat de la Terre et mieux prédire comment on peut s'attendre à ce qu'elle change à l'avenir.

    Les missions Earth Venture offrent une approche innovante pour aborder la recherche en sciences de la Terre avec des fenêtres d'opportunité régulières pour répondre aux nouvelles priorités scientifiques. Les missions sont gérées par le programme Earth System Science Pathfinder de la NASA, situé au Langley Research Center de la NASA à Hampton, Virginie, pour la Direction de la mission scientifique de l'agence.

    Les premiers instruments Earth Venture à destination de l'espace se préparent à être lancés au cours de la prochaine année. L'enquête sur la dynamique des écosystèmes mondiaux (GEDI) et l'expérience du radiomètre thermique spatial ECOsystem sur la station spatiale (ECOSTRESS) mesureront les distributions, hauteurs de la canopée et changements de la végétation mondiale depuis la station spatiale, fournir des informations sur la façon dont les forêts et les écosystèmes sont affectés par les changements dans la disponibilité de l'eau et d'autres facteurs environnementaux et humains.


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