A missão PREFIRE da NASA, que consiste em dois CubeSats lançados da Nova Zelândia, visa resolver incertezas na radiação infravermelha distante dos pólos da Terra e seu impacto no clima global. Ao estudar como as nuvens e o vapor de água afectam a radiação térmica para o espaço, o PREFIRE procura refinar os modelos climáticos e melhorar as previsões da dinâmica climática e dos efeitos do aquecimento global.
Dois pequenos satélites da NASA, cada um do tamanho de uma caixa de sapatos, têm a missão de resolver um enigma atmosférico de longa data: como as nuvens e o vapor de água nos pólos da Terra afetam o clima do planeta.
O primeiro satélite da missão Polar Radiant Energy Experiment in the Far Infrared (PREFIRE) da NASA foi lançado da Nova Zelândia em 25 de maio e começou a transmitir dados científicos em julho. O segundo satélite foi lançado em 5 de junho e a coleta de dados começou em agosto.
O objetivo do PREFIRE é medir a quantidade de calor que a Terra emite para o espaço a partir das suas regiões mais frias e remotas - o Ártico e a Antártida. Ao fornecer dados detalhados sobre as emissões de calor polar, a missão visa melhorar os modelos climáticos utilizados para prever os efeitos do aquecimento global no gelo, nos oceanos e nos sistemas meteorológicos da Terra.
A Terra absorve grande parte da energia do Sol nos trópicos, e o clima e as correntes oceânicas transportam esse calor para os pólos (que recebem muito menos luz solar). O gelo, a neve e as nuvens no ambiente polar dissipam parte do calor para o espaço, a maior parte do qual está na forma de radiação infravermelha distante. A diferença entre o calor que a Terra absorve nos trópicos e o calor irradiado do Ártico e da Antártida é um fator chave na temperatura da Terra, ajudando a impulsionar o sistema dinâmico do clima e do tempo.
No entanto, medições sistemáticas da radiação infravermelha polar nunca foram realizadas. É aqui que entra o PREFIRE. A missão ajudará os pesquisadores a obter uma compreensão mais clara de quando e onde as regiões polares da Terra emitem radiação infravermelha distante para o espaço e como o vapor de água e as nuvens na atmosfera afetam a quantidade de radiação.
As nuvens e o vapor de água retêm a radiação infravermelha da Terra, aumentando as temperaturas globais – parte do efeito estufa.
"Acertar a influência das nuvens é fundamental se quisermos modelar com precisão o clima da Terra", disse Tristan L'Ecuyer, professor da Universidade de Wisconsin-Madison e investigador principal do PREFIRE.
As nuvens e o vapor de água nos pólos da Terra são como janelas de verão: o tempo claro e relativamente seco no Ártico é como abrir uma janela, deixando sair o calor de uma sala abafada. O tempo nublado e relativamente úmido age como uma janela fechada, retendo o calor em seu interior.
O tipo de nuvem e a altura em que ela se forma afetam a quantidade de calor retida na atmosfera polar. Nuvens de baixa altitude, compostas principalmente por gotículas de água, agem como uma janela colorida e têm um efeito refrescante. As nuvens de alta altitude são compostas principalmente por partículas de gelo, que têm maior probabilidade de absorver calor e produzir um efeito de aquecimento. Como as nuvens de altitude média contêm quantidades variadas de gotículas de água e partículas de gelo, elas podem ter um efeito de aquecimento ou resfriamento.
Mas as nuvens são notoriamente difíceis de estudar: são compostas por partículas microscópicas que podem mover-se e mudar em segundos a horas. Quando chove ou neva, ocorre uma enorme recombinação de água e energia que altera completamente as propriedades da nuvem. Esses fatores de mudança complicam a captura realista do comportamento das nuvens em modelos climáticos que tentam prever cenários climáticos globais.
Inconsistências na forma como vários modelos climáticos representam a cobertura de nuvens podem significar a diferença entre as previsões de 5 ou 10 graus Fahrenheit (3 ou 6 graus Celsius) de aquecimento. A missão PREFIRE visa reduzir esta incerteza.
Os espectrômetros infravermelhos térmicos em cada espaçonave farão medições importantes dos comprimentos de onda da luz na faixa do infravermelho distante. Estes instrumentos serão capazes de detectar nuvens que são em grande parte indetectáveis por outros tipos de instrumentos ópticos. O instrumento do PREFIRE será sensível o suficiente para detectar o tamanho aproximado das partículas, permitindo-lhes diferenciar entre gotículas e partículas de gelo.
“O PREFIRE nos dará um novo par de olhos para observar as nuvens”, disse Brian Kahn, cientista atmosférico do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA e membro da equipe científica do PREFIRE. “Ainda não temos certeza do que veremos, e isso é realmente emocionante.” "
A missão PREFIRE é uma colaboração entre a NASA e a Universidade de Wisconsin-Madison. O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena, Califórnia, gerencia a missão para a Diretoria de Missões Científicas da NASA e fornece o espectrômetro. A Blue Canyon Technologies projetou e construiu os CubeSats, e a Universidade de Wisconsin-Madison processou e analisou os dados coletados.
As espaçonaves foram lançadas pelo Rocket Lab sob um contrato Dedicated and Rideshare-at-Risk Acquisition (VADR) administrado pelo programa Launch Services da NASA. CubeSats como o PREFIRE são ferramentas valiosas para o avanço da ciência e da tecnologia e são plataformas econômicas para inovação na arquitetura de missões e na pesquisa científica.
Compilado de /scitechdaily