31/03/2022
97 vistes
3 m’agrada
S’ha assolit una fita important en el desenvolupament de la desena missió de satèl·lit Earth Explorer de l’ESA, Harmony, gràcies a dos avions que volen en formació ajustada sobre les illes Wadden holandeses que recullen dades clau sobre l’estat i els corrents del mar. L’objectiu principal d’aquest complicat experiment aerotransportat és imitar la geometria en què els satèl·lits Harmony mesuraran diversos aspectes de la dinàmica de l’oceà per entendre com interactuen l’aire i la superfície de l’oceà, cosa que, al seu torn, millorarà la predicció del temps i els models climàtics.
El concepte de la missió candidata Harmony està passant actualment per les últimes etapes de ser avaluat com a missió Earth Explorer 10. El 5 de juliol de 2022 se celebrarà una reunió de consulta d’usuaris, després de la qual s’espera una decisió sobre la implementació de la missió al setembre.
Desenvolupat dins del programa FutureEO de l’ESA, Exploradors de la Terra són missions de recerca pioneres que mostren com les noves tècniques de mesura poden conduir a noves troballes científiques sobre el nostre planeta. Avançant la ciència i la tecnologia, aborden qüestions que tenen una relació directa amb qüestions socials com ara la disponibilitat d’aliments, aigua, energia i recursos, la salut pública i el canvi climàtic.
El concepte Harmony inclouria dos satèl·lits idèntics en òrbita en comboi amb un satèl·lit de radar Copernicus Sentinel-1. Cada satèl·lit Harmony està dissenyat per portar un radar d’obertura sintètica només de recepció com a instrument principal.
Sobre la terra, Harmony proporcionaria dades per mesurar petits canvis en la forma de la superfície terrestre, com els resultants dels terratrèmols i l’activitat volcànica, i per tant contribuirà al seguiment del risc. També proporcionaria nova informació per estudiar la deformació en 3D i la dinàmica de flux de les glaceres a les zones marginals que canvien ràpidament de les capes de gel per entendre millor l’impacte de la pèrdua de massa de gel en l’augment del nivell del mar.
Sobre l’oceà, Harmony proporcionaria mesures simultànies del vent superficial, els corrents i la temperatura, així com les ones oceàniques, i el recent experiment aerotransportat sobre les illes Wadden es va centrar en com Harmony ho faria.
L’investigador principal d’Harmony, Paco López-Dekker, de la Universitat Tecnològica de Delft als Països Baixos, va explicar: “Una de les dificultats fonamentals en la modelització del temps i el clima és que hem de tenir en compte processos que van des d’escales submètriques fins a escales globals, amb vida útil. que van des de segons fins a mesos, o fins i tot anys.
“També s’acoblen processos a diferents escales. No es pot entendre el clima i el clima globals i regionals sense tenir en compte, per exemple, l’intercanvi de calor, impuls i gasos a la interfície aire-mar, que són principalment el resultat de processos a petita escala com ara la turbulència de la capa límit atmosfèrica, la part superior. remolins i fronts oceànics i ones oceàniques.
“Com que és impossible simular numèricament tota la gamma d’escales, confiem en models simplificats per al que passa a les escales petites i no resoltes. El desenvolupament i la millora d’aquests models a petita escala depèn en gran mesura de les observacions, que és on entra en joc Harmony”.
Björn Rommen de l’ESA va afegir: “Harmony està dissenyat per proporcionar dades sobre l’estrès del vent superficial, els corrents superficials, les ones oceàniques i la temperatura de la superfície del mar a diferents escales observant la superfície de l’oceà simultàniament des de diferents direccions amb els sistemes d’imatge tèrmica i de radar col·locats dels satèl·lits. .
“Això es fa amb elegància orbitant un satèl·lit Harmony uns centenars de quilòmetres per davant d’un satèl·lit Copernicus Sentinel-1 i l’altre satèl·lit Harmony darrere de Sentinel-1, en el que anomenem una configuració multiestàtica.
“L’experiment, WaddenSAR, a les illes Wadden als Països Baixos és important, ja que ajuda a confirmar la nostra comprensió teòrica del que mesurarà el radar”.
Per tant, la part crítica, però complicada, de la campanya va implicar fer volar dos avions en formació acurada, a un quilòmetre de distància, per emular la geometria de la missió Harmony en la recollida de dades sobre els corrents de la superfície del mar i l’estat del mar.
La científica de la campanya de l’ESA, Julia Kubanek, va dir: “Hem escollit el mar de Wadden perquè hi ha forts corrents de marea i vents variables. Tot i que potser el vent no era el millor amic d’un pilot, en necessitem perquè el mar estigués una mica mogut. Afortunadament, el temps ens va acompanyar i vam completar tots els vols i vam recollir les dades que necessitàvem.
“Cada avió portava un radar d’obertura sintètica de banda C. Per simular la disposició de transmissió-recepció entre Sentinel-1 i Harmony, un dels instruments de l’avió podia emetre i rebre senyals de radar cap a i des de la superfície del mar, i un era només un instrument de recepció.
“En conjunt, vam tenir una campanya molt exitosa. Per exemple, vam volar més de cinc hores en un dels dies amb molt bon temps, travessant alguns objectius clau com un ferri que porta un sensor i també una estació que mesura els corrents marins.
“Ara estem analitzant totes aquestes dades, però ja estem segurs que els resultats seran útils per a la missió Harmony de l’ESA”.
En nom de l’ESA, la campanya va ser realitzada per MetaSensing Radar Solutions, amb el suport de Deltares, el Royal Netherlands Institute for Sea Research i el Paracentrum Texel.
