Ciencia y tecnología

OCO-2 en acción

Será el sexto miembro de la constelación A-Train para estudiar la atmósfera de la Tierra

Cada día, sobrevolando nuestro planeta, hay cinco satélites de observación terrestre que se alinean como los trenes en el mismo camino, con apenas minutos y a veces segundos de vuelo, entre ellos, uno detrás del otro.

Llevan más de 15 instrumentos científicos en total, mirando a muchos aspectos diferentes de nuestro planeta. Se les llama la “Constellation A-Train”; estos satélites funcionan como una herramienta unida y potente para avanzar en nuestra comprensión de la superficie y la atmósfera de la Tierra.

Ahora entra en órbita Carbon Observatorio-2 (OCO-2), que se lanzó el pasado 2 de julio y será el sexto miembro del equipo A-Train.

Su misión es medir el dióxido de carbono (CO2) atmosférico, un gas de efecto invernadero que compone un mayor porcentaje de nuestra atmósfera actual que existe desde hace al menos 800 mil años. Se obtendrá información relevante que ayudará a los científicos a analizar los datos de los otros instrumentos de A-Train. A cambio, otros satélites ayudarán a validar sus datos vitales.

“La constelación A-Train, es un sistema de medición ideal para nosotros”, dijo Dave Crisp, el líder del equipo de OCO-2, ciencia del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.

OCO-2 va a volar a lo largo de la misma trayectoria que los satélites Calipso (Cloud-Aerosol Lidar e Infrarrojo Pathfinder Satélite de Observación) y CloudSat de la NASA, con las partículas de monitor de minutos en la atmósfera llamadas aerosoles y nubes, respectivamente.

“Hemos reclutado a las pistas de tierra de OCO-2, Calipso y CloudSat casi a la perfección, y estamos esperando para mantenerlos bien alineados durante tanto tiempo como sea posible durante las misiones, así que podemos hacer lo que queramos con la ciencia de las mediciones de los tres satélites”, dijo Crisp.

OCO-2 mide el dióxido de carbono mediante la observación de su efecto en la luz del sol. La luz del sol se compone de ondas de muchas longitudes, o frecuencias, algunas visibles y otras invisibles. Como la luz del sol pasa a través de la atmósfera, el dióxido de carbono y otras moléculas absorben determinadas frecuencias en el espectro de la luz, dejando a oscuras estrechas brechas en el espectro.

Cuanta más luz ha sido absorbida en una determinada columna de aire, más dióxido de carbono está presente ahí. En algunos casos, esto puede sugerir que la superficie de la Tierra por debajo del aire contiene una fuente de dióxido de carbono, al igual que una gran ciudad industrial. Menos dióxido de carbono implica un “sumidero” que es absorbido como un espeso bosque durante la temporada de crecimiento.

A la nave OCO-2 le corresponde un solo instrumento compuesto de tres espectrómetros que miden diferentes regiones del espectro de la luz. Uno de estos espectrómetros observa el espectro de oxígeno molecular, conocido como espectro de la banda A.

Esto es importante porque el oxígeno molecular es una fracción relativamente constante de la atmósfera y se puede utilizar como una referencia para las mediciones de otros gases atmosféricos, como el dióxido de carbono. Además de ser esencial para la calibración de las concentraciones de dióxido de carbono, también le dice a los científicos cómo es absorbida o reflejada la cantidad de luz solar por los aerosoles y las nubes, las características que Calipso y CloudSat analizan.

“Si combinamos las mediciones del espectrómetro A-banda con información sobre los aerosoles y las nubes de Calipso y CloudSat, podemos usar esa información para estimar la cantidad de absorción de la luz solar por estas partículas en el aire, lo cual es algo que no podemos actualmente hacer”, dijo Dave Winker, investigador principal de la misión Calipso.

CloudSat y Calipso también ayudan a aclarar los datos del OCO-2. El observatorio utiliza su espectrómetro de A-banda para averiguar cómo la luz del sol ha viajado lejos antes de que llegue el satélite (el trayecto óptico) —información vital para la búsqueda de fuentes y sumideros—. Un pequeño error en la medición de la longitud del recorrido puede introducir errores graves en las mediciones de dióxido de carbono del satélite.

A menudo las nubes y los aerosoles en la atmósfera de la Tierra reflejan algo de luz solar de vuelta hacia el espacio antes de que llegue a la superficie, acortando el camino de la luz del sol y confundiendo el espectrómetro de la distancia a la Tierra. Pero los datos de Calipso y CloudSat acerca de la ubicación y la altura de los aerosoles y las nubes pueden verificar las mediciones de la longitud del recorrido de OCO-2 y determinar lo que mantuvo el sol y lo que llega a la superficie de la Tierra.

“Para comprobar la precisión del OCO-2, podemos compararla con CloudSat y Calipso. Estas mediciones son sinérgicas”, dijo Crisp.

Winker señaló: “Desde el punto de vista del OCO-2, Calipso va a ser muy importante en la validación de su medición mediante la corrección de los efectos de las nubes y aerosoles. Que estos dos satélites están volando juntos es una parte clave de la misión.”

Otros satélites del A-Train apoyan el trabajo de OCO-2, también. MODIS (Moderate Resolution Imaging espectrorradiómetro), un instrumento del satélite Aqua, rastrea la cobertura de nubes; AIRS (Atmospheric Infrared Sounder), un instrumento más de la aguamarina, mide la temperatura del aire y la cantidad de contenido de agua en la atmósfera. Para medir con exactitud el dióxido de carbono, los científicos deben conocer todos esos detalles.

“Tenemos las plataformas que pueden decirnos acerca del vapor y la temperatura del agua, así como las nubes del satélite CloudSat, el satélite Calipso, el instrumento AIRS y el instrumento MODIS. Éste es el lugar adecuado para volar OCO-2”, dijo Crisp.

Extraído de Join The Planet

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