El seguimiento del clima es un trabajo difícil, e históricamente se ha basado en satélites que son grandes y cuestan millones de dólares lanzarse al espacio. Y con la amenaza del cambio climático que hace que las tormentas tropicales, los tornados y otros eventos climáticos sean más violentos en todo el mundo hoy en día, las personas dependen cada vez más de las alertas tempranas y el monitoreo en tiempo real.
Sin embargo, la NASA está buscando cambiar eso mediante el despliegue de una nueva generación de satélites meteorológicos que aproveche los recientes avances en miniaturización. Esta clase de satélite se conoce como RainCube (Radar en CubeSat), que utiliza tecnología experimental para ver tormentas mediante la detección de lluvia y nieve utilizando instrumentos muy pequeños y sofisticados.
El pequeño satélite, que se desplegó desde la Estación Espacial Internacional (ISS) en julio, es un prototipo de demostrador de tecnología para una posible flota de RainCubes. Este experimento ha evaluado si los satélites en miniatura de bajo costo con radares pequeños son capaces de proporcionar datos en tiempo real sobre sistemas meteorológicos y tormentas.
Como Graeme Stephens, director del Centro de Ciencias del Clima del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, explicó en un reciente comunicado de prensa de la NASA:
"No tenemos ninguna forma de medir cómo se mueve el agua y el aire en las tormentas eléctricas a nivel mundial. Simplemente no tenemos ninguna información al respecto, sin embargo, es tan esencial para predecir el clima severo e incluso cómo cambiarán las lluvias en un clima futuro ".
Para monitorear los cambios climáticos en la atmósfera de la Tierra, RainCube emplea un tipo de radar que funciona de manera muy similar al sonar. Básicamente, su antena en forma de paraguas envía señales de radar especializadas (chirridos) que rebotan en las gotas de lluvia y ayudan a los científicos a crear una imagen del interior de una tormenta. Esta tecnología fue diseñada para permitir a las naves espaciales pequeñas la capacidad de enviar una señal lo suficientemente fuerte como para mirar dentro de una tormenta.
"La señal del radar penetra la tormenta, y luego el radar recibe un eco", dijo la investigadora principal Eva Peral. "A medida que la señal del radar se profundiza en las capas de la tormenta y mide la lluvia en esas capas, obtenemos una instantánea de la actividad dentro de la tormenta".
En agosto, RainCube envió sus primeras imágenes de una tormenta sobre México, como parte de una demostración de tecnología. La segunda publicación de imágenes en septiembre captó la primera lluvia del huracán Florence. Como explicó Simone Tanelli, co-investigadora de RainCube:
"Hay una gran cantidad de experimentos en tierra que han proporcionado una enorme cantidad de información, y es por eso que nuestros pronósticos del tiempo hoy en día no son tan malos". Pero no proporcionan una visión global. Además, hay satélites meteorológicos que brindan una visión global, pero lo que no le dicen es lo que está sucediendo dentro de la tormenta. Y ahí es donde ocurren los procesos que hacen que una tormenta crezca y / o decaiga ".
RainCube no está destinado a rastrear tormentas por sí mismo, sino que tiene la intención de demostrar que un sistema de radar de mini lluvia puede funcionar. A largo plazo, el plan es desplegar enjambres de estos satélites en miniatura (que serían mucho más baratos de lanzar debido a su tamaño) que luego podrían rastrear tormentas y transmitir información actualizada cada pocos minutos.
Eventualmente, podrían generar datos que podrían conducir a mejores modelos climáticos que se utilizan para predecir el movimiento de lluvia, nieve, aguanieve y granizo. "Realmente terminaremos haciendo una ciencia perspicaz mucho más interesante con una constelación en lugar de con solo una de ellas", dijo Stephens. "Lo que estamos aprendiendo en las ciencias de la Tierra es que la cobertura del espacio y el tiempo es más importante que tener un instrumento satelital realmente costoso que solo hace una cosa".
Y gracias a la exitosa prueba de tecnología, parece que este será el caso algún día. "Lo que RainCube ofrece, por un lado, es una demostración de las mediciones que tenemos actualmente en el espacio hoy", agregó Stephens. “Pero lo que realmente demuestra es el potencial para una forma completamente nueva y diferente de observar la Tierra con muchos radares pequeños. Eso abrirá una vista completamente nueva al ver el ciclo hidrológico de la Tierra ".
Ya sea que esté observando la Tierra o galaxias distantes, se está investigando la miniaturización y la robótica de enjambres como un medio para proporcionar una astronomía más rentable. En los próximos años, todo, desde las observaciones hasta los servicios de telecomunicaciones, podría ser proporcionado por satélites que son una fracción del tamaño y, por lo tanto, una fracción del costo de lanzamiento.
