Отслеживание погоды - трудная работа, и исторически полагалось на большие спутники, которые стоят в космосе на миллионы долларов. Сегодня, когда угроза изменения климата делает такие явления, как тропические штормы, торнадо и другие погодные явления, более жестокими во всем мире, люди все больше полагаются на ранние предупреждения и мониторинг в режиме реального времени.
Тем не менее, НАСА надеется изменить это, развернув метеорологический спутник нового поколения, который использует последние достижения в области миниатюризации. Этот класс спутников известен как RainCube (Радар в CubeSat), который использует экспериментальную технологию, чтобы видеть штормы, обнаруживая дождь и снег, используя очень маленькие и сложные инструменты.
Маленький спутник, который был развернут с Международной космической станции (МКС) еще в июле, является демонстратором прототипа технологии для возможного парка RainCubes. Этот эксперимент позволил оценить, способны ли недорогие миниатюрные спутники с небольшими радарами предоставлять данные о погодных системах и штормах в режиме реального времени.
Как объяснил Грэм Стивенс, директор Центра наук о климате Лаборатории реактивного движения НАСА, в недавнем пресс-релизе НАСА:
«У нас нет никакого способа измерить, как вода и воздух движутся во время грозы во всем мире. У нас просто нет никакой информации об этом, но это очень важно для прогнозирования суровой погоды и даже того, как дожди изменятся в будущем климате ».
Для мониторинга погодных изменений в атмосфере Земли, RainCube использует тип радара, который работает очень похоже на сонар. По сути, его зонтоподобная антенна посылает специализированные радиолокационные сигналы (чириканье), которые отражаются от капель дождя и помогают ученым создать изображение внутренней части шторма. Эта технология была разработана, чтобы позволить небольшому космическому кораблю посылать сигнал достаточно сильный, чтобы всматриваться в шторм
«Сигнал радара проникает через шторм, и затем радар получает эхо», - сказала главный следователь Ева Перал. «Когда сигнал радара проникает глубже в слои шторма и измеряет уровень дождя в этих слоях, мы получаем снимок активности внутри шторма».
Еще в августе RainCube отправил свои первые снимки шторма над Мексикой в рамках демонстрации технологии. Второй выпуск изображений в сентябре поймал первый ливень урагана Флоренция. Как объяснил со следователь RainCube Симона Танелли:
«Существует множество наземных экспериментов, которые предоставили огромное количество информации, и поэтому наши прогнозы погоды сегодня не так уж и плохи. Но они не дают глобального взгляда. Кроме того, есть метеорологические спутники, которые обеспечивают такую глобальную картину, но они не говорят вам о том, что происходит внутри бури. И вот где процессы, которые вызывают шторм, растут и / или разлагаются ».
RainCube не предназначен для отслеживания штормов сам по себе, а скорее предназначен для демонстрации того, что может работать мини-радар. В долгосрочной перспективе планируется развернуть рои этих миниатюрных спутников (запуск которых будет намного дешевле из-за их размера), которые затем смогут отслеживать штормы и передавать обновленную информацию каждые несколько минут.
В конце концов, они могут дать данные, которые могут привести к лучшим погодным моделям, которые используются для прогнозирования движения дождя, снега, снегопада и града. «На самом деле мы получим гораздо более интересную, проницательную науку с созвездием, а не с одним из них», - сказал Стивенс. «То, что мы изучаем в науках о Земле, - это то, что охват пространства и времени важнее, чем наличие действительно дорогого спутникового инструмента, который делает только одно»
И благодаря успешному тестированию технологии, похоже, что это когда-нибудь случится. «То, что RainCube предлагает, с одной стороны, является демонстрацией измерений, которые мы проводим сегодня в космосе», - добавил Стивенс. «Но то, что он действительно демонстрирует, это потенциал для совершенно нового и другого способа наблюдения Земли с помощью множества маленьких радаров. Это откроет совершенно новую перспективу в рассмотрении гидрологического цикла Земли ».
Будь то наблюдение Земли или далеких галактик, миниатюризация и роевая робототехника исследуются как средство обеспечения более экономичной астрономии. В ближайшие годы все, начиная от наблюдений и заканчивая телекоммуникационными услугами, может быть обеспечено спутниками, которые составляют лишь небольшую часть размера и, следовательно, часть затрат на запуск.
