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GOLD: observando el límite de la atmósfera

A fines de enero de 2018, el instrumento de observación Global-scale Observations of the Limb and Disk (GOLD)  de la NASA fue lanzado al espacio a bordo de un satélite comercial.

GOLD es novedoso de dos maneras: marca la primera vez que una misión científica de la NASA vuela un instrumento como una carga útil alojada comercialmente, y es la primera vez que los científicos monitorean el tiempo diario y horario de las partes más altas de la atmósfera de la Tierra donde se encuentra con el borde del espacio.

El instrumento fue lanzado el 25 de enero en un cohete Ariane 5 conectado a SES-14, un satélite de comunicaciones. El 28 de enero, GOLD se encendió brevemente para asegurarse de que estaba funcionando, luego se volvió a cerrar para el tránsito a la órbita. El satélite y el instrumento se están moviendo ahora hacia su posición final en una órbita geoestacionaria. La misión está dirigida por la Universidad Central de Florida.

El espacio no está completamente vacío: está repleto de partículas cargadas de movimiento rápido y con campos eléctricos y magnéticos que guían su movimiento. En el límite entre la atmósfera de la Tierra y el espacio, las partículas cargadas de la ionosfera coexisten con los tramos superiores de la atmósfera neutra o termosfera. Las dos se mezclan y se influencian constantemente. Esta interacción es el enfoque de la misión GOLD.

“La atmósfera superior es mucho más variable de lo que se había imaginado anteriormente, pero no entendemos las interacciones entre todos los factores involucrados”, dijo Richard Eastes, investigador principal de la misión en la Universidad de Colorado. “Ahí es donde entra GOLD: por primera vez, la misión nos da una idea general de cómo los diferentes conductores se encuentran e influyen entre sí”.

Históricamente difícil de observar, esta región poco comprendida responde tanto al tiempo terrestre en la atmósfera inferior como al tumulto del tiempo espacial anterior. Responde rápidamente, también, experimentando cambios drásticos en tan solo una hora.

Los grandes eventos en la atmósfera inferior, como huracanes o tsunamis, crean olas que pueden viajar hasta esta interfaz hasta el espacio, cambiando los patrones de viento y causando interrupciones. Desde el lado del espacio, ráfagas de partículas energizadas y tormentas solares transportan campos eléctricos y magnéticos y tienen el potencial de alterar el entorno espacial de la Tierra. Esta combinación de factores hace que sea difícil predecir cambios en la ionosfera.

“El espacio no es solo el hogar de astronautas y satélites; afecta nuestra vida cotidiana “, dijo Sarah Jones, científica de la misión GOLD en el Goddard Space Flight Center de la NASA. Los satélites en órbita baja y la Estación Espacial Internacional vuelan a través de la ionosfera. Las señales de comunicación, las ondas de radio y las señales de GPS también viajan a través de esta región. Los cambios repentinos en la ionosfera pueden interrumpir estas actividades basadas en el espacio.

GOLD busca comprender qué impulsos cambian en esta región crítica. Los datos resultantes mejorarán los modelos de pronóstico de los eventos meteorológicos espaciales. Es la primera misión que puede proporcionar observaciones lo suficientemente rápida como para monitorear en detalle los cambios hora por hora (no solo el clima general) del tiempo espacial.

Aproximadamente del tamaño de una mini nevera, el instrumento GOLD de 80 libras es un espectrógrafo de imágenes que divide la luz en sus longitudes de onda componentes y mide sus intensidades. Específicamente, mide la luz ultravioleta lejana, creando imágenes ultravioleta de disco completo de la Tierra desde su punto de vista geoestacionario sobre el Hemisferio Occidental. GOLD recopilará observaciones con una cadencia de 30 minutos, mucho más alta que cualquier misión que haya tenido lugar antes.

A partir de estas imágenes, los científicos pueden determinar la temperatura y las cantidades relativas de las diferentes partículas, como el oxígeno atómico y el nitrógeno molecular, presentes en la atmósfera neutral, lo que es útil para determinar cómo estos gases neutros dan forma a las condiciones ionosféricas. Estos datos proporcionarán los primeros mapas de la temperatura y composición cambiante de la atmósfera superior en todas las Américas.

La fotografía de astronauta ISS054-E-5626 se adquirió el 25 de diciembre de 2017 con una cámara digital Nikon D4 con lente de 600 milímetros, y la proporciona el Equipo de observación de la Tierra de la tripulación ISS y la Unidad de ciencias terrestres y detección remota del Centro espacial Johnson. La imagen fue tomada por un miembro de la tripulación de la Expedición 54. La imagen ha sido recortada y mejorada para mejorar el contraste, y los artifacts de la lente han sido eliminados.

 

Representación satelital por Chris Meaney, Laboratorio conceptual de imágenes de la NASA Goddard. Historia de Lina Tran, NASA GSFC.

Via: Revista RAM

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