La même tempête capturée par RainCube est vue ici en infrarouge à partir d'un seul, grand satellite météorologique, GOES (Geoweather Operational Environmental Satellite) de la NOAA. Crédit :NOAA
Combien de fois êtes-vous sorti dans une tempête de pluie surprise sans parapluie et avez-vous souhaité que les prévisions météorologiques soient plus précises ?
Un satellite pas plus gros qu'une boîte à chaussures pourrait un jour aider. Assez petit pour tenir dans un sac à dos, le bien nommé RainCube (Radar in a CubeSat) utilise une technologie expérimentale pour voir les tempêtes en détectant la pluie et la neige avec de très petits instruments. Les personnes derrière la mission miniature célébrée après que RainCube ait renvoyé ses premières images d'une tempête au-dessus du Mexique lors d'une démonstration technologique en août. Sa deuxième vague d'images en septembre a capturé les premières pluies de l'ouragan Florence.
Le petit satellite est un prototype d'une éventuelle flotte de RainCubes qui pourrait un jour aider à surveiller les violentes tempêtes, améliorer la précision des prévisions météorologiques et suivre le changement climatique au fil du temps.
"Nous n'avons aucun moyen de mesurer comment l'eau et l'air se déplacent dans les orages dans le monde, " a déclaré Graeme Stephens, directeur du Center of Climate Sciences du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Nous n'avons tout simplement aucune information à ce sujet, pourtant c'est tellement essentiel pour prédire les phénomènes météorologiques violents et même comment les pluies vont changer dans un climat futur."
RainCube est un mini satellite météo, pas plus gros qu'une boîte à chaussures, qui mesurera les tempêtes. Cela fait partie de plusieurs nouvelles expériences de la NASA pour suivre les tempêtes depuis l'espace avec de nombreux petits satellites, au lieu d'individuel, les grands. Crédit :UCAR
RainCube est un type de « démo technique, " une expérience pour voir si réduire un radar météorologique en un low-cost, un satellite miniature pourrait toujours fournir un aperçu en temps réel à l'intérieur des tempêtes. RainCube "voit" les objets en utilisant le radar, tout comme une chauve-souris utilise un sonar. L'antenne en forme de parapluie du satellite émet des gazouillis, ou des signaux radar spécialisés, qui rebondissent sur les gouttes de pluie, ramener une image de ce à quoi ressemble l'intérieur de la tempête.
Des ingénieurs comme la chercheuse principale Eva Peral ont dû trouver un moyen d'aider un petit vaisseau spatial à envoyer un signal suffisamment fort pour scruter une tempête. "Le signal radar pénètre la tempête, puis le radar reçoit en retour un écho, " a déclaré Peral. " Alors que le signal radar pénètre plus profondément dans les couches de la tempête et mesure la pluie dans ces couches, nous obtenons un instantané de l'activité à l'intérieur de la tempête."
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RainCube a été déployé en orbite terrestre basse depuis la Station spatiale internationale en juillet. Les premières images qu'il a renvoyées provenaient d'une zone au-dessus du Mexique, où il a pris un instantané d'une tempête en développement en août.
Une photo de Google Earth de la zone montagneuse au-dessus du Mexique où RainCube a mesuré sa première tempête. La ligne blanche montre la trajectoire de vol du RainCube. Le graphique coloré en bas à droite montre la quantité de pluie produite par la tempête, vu par le radar de RainCube. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Google
"Il y a une pléthore d'expériences au sol qui ont fourni une énorme quantité d'informations, et c'est pourquoi nos prévisions météo de nos jours ne sont pas si mauvaises, " a déclaré Simone Tanelli, le co-investigateur de RainCube. "Mais ils ne fournissent pas une vue globale. De plus, il existe des satellites météorologiques qui offrent une telle vue globale, mais ce qu'ils ne vous disent pas, c'est ce qui se passe à l'intérieur de la tempête. Et c'est là que se produisent les processus qui font qu'une tempête se développe et/ou se désintègre."
Mais RainCube n'est pas censé remplir une mission de suivi des tempêtes à lui tout seul. Ce n'est que la première démonstration qu'un mini radar de pluie pourrait fonctionner.
Parce que RainCube est miniaturisé, le rendre moins coûteux à lancer, beaucoup plus de satellites pourraient être envoyés en orbite. Voler ensemble comme des oies, ils pouvaient suivre les tempêtes, relayer des informations mises à jour sur eux toutes les quelques minutes. Finalement, ils pourraient fournir des données pour aider à évaluer et à améliorer les modèles météorologiques qui prédisent le mouvement de la pluie, neiger, grésil et grêle.
"En fait, nous finirons par faire une science perspicace beaucoup plus intéressante avec une constellation plutôt qu'avec une seule d'entre elles, ", a déclaré Stephens. "Ce que nous apprenons dans les sciences de la Terre, c'est que la couverture spatiale et temporelle est plus importante que d'avoir un instrument satellite très coûteux qui ne fait qu'une chose."
RainCube a été déployé en orbite terrestre basse depuis la Station spatiale internationale en juillet, où il a mesuré la pluie et les chutes de neige depuis l'espace. Un examen plus attentif révèle qu'il y a deux CubeSats dans ces images - RainCube est le CubeSat inférieur plus proche de la Terre, tandis que celui au-dessus est HaloSat. Crédit d'image:NASA
Et cet avenir semble plus proche maintenant que RainCube et d'autres CubeSats d'observation de la Terre comme lui ont prouvé qu'ils pouvaient fonctionner.
"Ce que propose RainCube, c'est d'une part une démonstration des mesures que nous avons actuellement dans l'espace aujourd'hui, " a déclaré Stephens. " Mais ce que cela démontre vraiment, c'est le potentiel d'une manière entièrement nouvelle et différente d'observer la Terre avec de nombreux petits radars. Cela ouvrira une toute nouvelle perspective dans la visualisation du cycle hydrologique de la Terre. »
RainCube est une mission de démonstration technologique visant à activer les technologies de radar de précipitation en bande Ka à faible coût, plate-forme rapide.
