Zapisz się do biuletynu naukowego CNN Wonder Theory. Odkrywaj wszechświat dzięki wiadomościom o niesamowitych odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.
CNN
–
Rozpoczęła się pierwsza misja mająca na celu zbadanie prawie całej wody na powierzchni Ziemi.
Międzynarodowa misja wód powierzchniowych i oceanów, znana jako SWOT, wystartowała na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9 z bazy sił kosmicznych Vandenberg w Kalifornii o 6:46 czasu wschodniego w piątek. Pierwszy stopień rakiety pomyślnie wylądował na Ziemi o godzinie 6:54 czasu wschodniego.
Rozpoczęła się relacja na żywo witryna NASA 6 rano czasu wschodniego.
Misja, będąca wspólnym przedsięwzięciem NASA i francuskiej agencji kosmicznej CNES, zbada wodę na ponad 90% powierzchni świata i zmierzy wysokość wody w zbiornikach słodkiej wody oraz w oceanach. Obie agencje współpracują od dziesięcioleci w celu monitorowania ziemskich oceanów — a analiza SWOT jest kolejnym krokiem w ich partnerstwie.
Wnioski z pomiarów SWOT pokażą, w jaki sposób oceany wpływają na zmianę klimatu, a także w jaki sposób globalne ocieplenie wpływa na jeziora, rzeki i zbiorniki wodne. Dane satelitarne mogą również pomóc społecznościom lepiej przygotować się na powodzie i inne katastrofy związane z wodą, które nasilają się z powodu kryzysu klimatycznego.
Chociaż woda jest niezbędna do przetrwania życia na Ziemi, kształtuje ona również pogodę i klimat, ponieważ magazynuje i transportuje węgiel i ciepło uwięzione w atmosferze w wyniku emisji gazów cieplarnianych. Badanie tego zasobu może pomóc naukowcom zrozumieć globalny budżet wodny – ocenić główne źródła, jak zmieniają się te źródła i wpływ, jaki będą miały na różne środowiska.
Główne pytanie, które zadają naukowcy, dotyczy wymiany ciepła między atmosferą ziemską a globalnym oceanem oraz tego, w jaki sposób może ona przyspieszyć globalne ocieplenie.
„Będziemy mogli zobaczyć rzeczy, których wcześniej nie byliśmy w stanie zobaczyć” – powiedział Benjamin Hamlington, naukowiec z grupy Sea Level and Ice w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA.
„Będziemy w stanie śledzić ruch wody wokół Ziemi między oceanem a lądem, będziemy w stanie wykonać niektóre z tych połączeń i naprawdę zrozumieć, gdzie w danym momencie znajduje się woda. To naprawdę krytyczne, ponieważ wiemy, że wraz ze zmianami klimatycznymi obieg wody przyspiesza. Oznacza to, że w niektórych miejscach jest za dużo wody, a w innych za mało”.
Instrumenty satelitarne będą gromadzić szczegółowe dane dotyczące cech wód słodkich i oceanów w wysokiej rozdzielczości.
Po latach rozwoju interferometr radarowy SWOT, czyli KaRIn, jest teraz gotowy do lotu. Urządzenie będzie w stanie wykrywać obiekty do 10 razy mniejsze niż te uchwycone przez satelity na poziomie morza.
Na przykład obecne obserwacje naziemne i satelitarne gromadzą dane dotyczące kilku tysięcy największych jezior świata, podczas gdy SWOT zwiększy tę liczbę do ponad miliona jezior.
Naukowcy badający zbiorniki wodne musieli polegać na instrumentach dokonujących pomiarów w określonych miejscach, takich jak wodowskazy rzeczne lub oceaniczne. Podobnie poprzednie satelity w kosmosie zebrały bardziej ograniczone dane, które nie mogą dotrzeć do prawdziwych głębokości ziemskich zbiorników wodnych. Jednym z przykładów przeszkód w zbieraniu dokładnych odczytów jest to, że strome rzeki nie wydają się szersze ani węższe, nawet jeśli przepływa przez nie więcej wody.
Ale radar KaRIn może zbierać pomiary przez zachmurzenie i ciemność nocy. Dwie anteny są umieszczone na obu końcach 33-stopowego (10-metrowego) ramienia satelity. Anteny te wysyłają impulsy radarowe na powierzchnię wody i odbierają sygnały z powrotem.
„W przypadku słodkiej wody byłby to skok kwantowy pod względem naszej wiedzy” – powiedział w oświadczeniu Daniel Esteban Fernandez, kierownik instrumentu KaRIn w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Pasadenie w Kalifornii.
Sonda po raz pierwszy obejrzy i uchwyci w 3D prawie wszystkie rzeki o szerokości ponad 100 metrów, a także zmierzy cechy oceanów o szerokości mniejszej niż 60 mil (100 kilometrów).
„SWOT naprawdę pozwoli nam zrozumieć, jak zmienia się objętość wody w naszych rzekach i jeziorach na całym świecie” – powiedział Tamlin Pavelski, kierownik naukowy SWOT Freshwater NASA, z siedzibą na University of North Carolina, Chapel Hill. „To będzie prawdziwa zmiana gry”.
Dane z SWOT mogą pomóc naukowcom wypełnić luki w wiedzy, gdy starają się zrozumieć kaskadowe skutki kryzysu klimatycznego, takie jak zmiany poziomu mórz wzdłuż wybrzeży i które obszary mogą być bardziej narażone na powodzie, aby lepiej przewidywać przyszłe wzrosty poziomu wody.
Kryzys klimatyczny napędza również ekstremalne wzorce pogodowe, w tym susze i ulewne deszcze. Satelity mogą monitorować oba te zjawiska i dostarczać niezbędnych informacji agencjom zajmującym się gotowością na wypadek katastrof i gospodarką wodną.
Szczególnie jednym miejscem, które może skorzystać z monitora SWOT, jest Alaska. Chociaż państwo to znajduje się na skraju koła podbiegunowego, posiada również około 40% zasobów wód powierzchniowych w Stanach Zjednoczonych, w tym ponad 12 000 rzek i setki tysięcy jezior. Wielkość obszaru i nierówny teren, a także jego ogólna niedostępność utrudniały pomiary wody na Alasce.
„SWOT pozwoli nam zobaczyć, co dzieje się na Alasce pod względem hydrologicznym w sposób, jakiego wcześniej nie robiliśmy” – powiedział Pavelski.
„To ważne, ponieważ Alaska, będąc w Arktyce, jest również miejscem w Stanach Zjednoczonych, które doświadcza obecnie największych zmian klimatycznych. Jeśli chcesz wiedzieć, dlaczego to ma znaczenie, pomyśl, ile zasobów pozyskujemy z Alaski. ”
Zasięg misji SWOT oznacza, że satelita będzie mógł regularnie monitorować inne regiony świata, w których wcześniej trudno było oszacować zasoby wodne.
„Będzie to przełomowe w naszej zdolności do dostarczania informacji, które ostatecznie poprawią codzienne życie i środki utrzymania prawie wszystkich tutaj na Ziemi” – powiedział Hamlington.
