Te niepozorne urządzenia już teraz przesyłają dane, mogące zaskoczyć nawet specjalistów. Wbrew pozorom, ich niewielki rozmiar nie przeszkadza w dostarczaniu kluczowych informacji o ziemskim systemie klimatycznym. Szczególnie interesujące są nowe spostrzeżenia dotyczące różnych form lodu, co może mieć daleko idące konsekwencje dla naszego rozumienia pogody.
Technologia w miniaturowej skali
Projekt Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment opiera się na dwóch satelitach typu cubesat, które skupiają się na badaniu, jak para wodna, chmury i inne elementy atmosfery zatrzymują ciepło oraz ograniczają jego ucieczkę w przestrzeń kosmiczną. Od startu wiosną 2024 roku, urządzenia szczegółowo analizują ilość energii termicznej emitowanej z obszarów Arktyki i Antarktyki.
Sercem misji są spektrometry opracowane przez specjalistów z Jet Propulsion Laboratory, wykrywające światło w zakresie dalekiej podczerwieni. Instrumenty te rejestrują dziesięciokrotnie szersze spektrum fal niż jakiekolwiek podobne urządzenia. To właśnie w tym paśmie lód, śnieg i chmury uwalniają większość ciepła z regionów polarnych.
Czytaj także: Sensacyjne odkrycie na Antarktydzie Wschodniej. Ukryta sieć pradawnych struktur wpływa na los naszej planety
Satelity poruszają się po asynchronicznej orbicie okołobiegunowej, co pozwala na dwukrotne uchwycenie tego samego obszaru w krótkim odstępie czasu. Takie rozwiązanie umożliwia naukowcom obserwację krótkotrwałych zjawisk, jak chwilowy wpływ zachmurzenia na lokalne temperatury.
Zaskakujące różnice w emisji promieniowania
Najciekawszym dotychczasowym odkryciem okazały się wyraźne różnice w promieniowaniu emitowanym przez różne typy pokrywy lodowej. Satelity PREFIRE wykazały, że na dłuższych falach ilość energii uchodzącej w kosmos może różnić się między rodzajami lodu nawet o 5%. Co zaskakujące, pomiary na krótszych falach nie wykazują tych rozbieżności.
Te dane dostarczają badaczom nowych szczegółów dotyczących procesów topnienia i zamarzania lodu powierzchniowego, sezonowych zmian pokrywy śnieżnej oraz fluktuacji w zachmurzeniu. Informacje te są kluczowe dla zrozumienia, w jaki sposób regiony polarne wpływają na globalny system klimatyczny.
Różnica między ciepłem absorbowanym w tropikach a energią wypromieniowywaną na biegunach ma fundamentalne znaczenie dla globalnych temperatur i napędza ziemskie systemy klimatyczne oraz pogodowe. Lód, śnieg i chmury w obszarach polarnych uwalniają ciepło głównie jako promieniowanie dalekiej podczerwieni, które do tej pory pozostawało słabo zbadane.
Od lokalnego do globalnego spojrzenia
Po wstępnej fazie skupionej na obszarach polarnych, zespół badawczy rozszerza zakres obserwacji na całą planetę. Naukowcy zamierzają analizować między innymi wielkość kryształków lodu w chmurach, co bezpośrednio wpływa na wymianę energii między Ziemią a przestrzenią kosmiczną.
Dane zebrane w trakcie misji zostaną zintegrowane z modelami pogodowymi, co może potencjalnie poprawić prognozy dotyczące aktywności burzowej i intensywności ekstremalnych zjawisk atmosferycznych. Badacze liczą też na pogłębienie wiedzy o cyrkulacji wilgoci, co ma kluczowe znaczenie dla powstawania burz i rozkładu opadów na świecie. Choć należy podchodzić do tych zapowiedzi z umiarkowanym optymizmem, sama perspektywa jest obiecująca.
Techniczne aspekty przedsięwzięcia
Satelity zostały zbudowane przez firmę Blue Canyon Technologies i wyniesione na orbitę na pokładzie rakiet Electron należących do Rocket Lab USA. Starty odbyły się z Nowej Zelandii w maju i czerwcu 2024 roku. Przetwarzaniem danych zajmuje się University of Wisconsin–Madison, gdzie naukowcy integrują je z modelami w celu lepszego zrozumienia zachowania chmur, dynamiki lodu i rozwoju zjawisk burzowych.
Czytaj także: Satelity zarejestrowały niespotykane zjawisko na Grenlandii. Tsunami trwało dziewięć dni i obiegło planetę
Misja PREFIRE, zarządzana przez specjalistów z Jet Propulsion Laboratory, ma na celu rozszerzenie naszej wiedzy o klimacie i usprawnienie globalnych prognoz pogodowych poprzez badanie ukrytych przepływów ciepła odpowiedzialnych za powstawanie burz, opadów i długoterminowych wzorców klimatycznych.
Przedłużenie misji o dwa dodatkowe lata oznacza, że naukowcy zbiorą znacznie obszerniejszy zestaw danych o procesach klimatycznych zachodzących na całej planecie. To może przełożyć się na lepsze zrozumienie zmian klimatu i dokładniejsze prognozy pogodowe w nadchodzących latach. Choć nie należy spodziewać się natychmiastowych rewolucji, każde poszerzenie wiedzy w tej dziedzinie jest na wagę złota.