Η NASA εγκαινιάζει καινοτόμο μέθοδο χαρτογράφησης υγρασίας εδάφους

Από RemoteSensing Wiki

Original Title: NASA Launches Groundbreaking Soil Moisture Mapper

Author: Jet Propulsion Laboratory - California Institute of Technology

Date: January 31st, 2015

Πηγή: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4471

Το καινούριο σύστημα χαρτογράφησης υγρασίας εδάφους (SMAP – Soil Moisture Active Passive) της NASA ξεκινά με την εκτόξευση του διαστημικού σκάφους από το Συγκρότημα West 2 της αεροπορικής βάσης Vandenberg Air Force Base στην Καλιφόρνια, ξεκινώντας μια αποστολή τριών ετών για την χαρτογράφηση της απαραίτητης υγρασίας της Γης που είναι κρυμμένη στο έδαφος.

Η NASA εκτόξευσε με επιτυχία τον πρώτο δορυφόρο του προγράμματος με σκοπό την συλλογή δεδομένων από όλο τον κόσμο για τη ζωτική υγρασίας του εδάφους.

Η αποστολή του προγράμματος SMAP, με ευρείες εφαρμογές για την επιστήμη και την κοινωνία, εκτοξεύτηκε στις 6:22 π.μ. PST (09:22 π.μ. EST) το Σάββατο από την αεροπορική βάση Vandenberg Air Force Base στην Καλιφόρνια, πάνω σε ένα πύραυλο της United Launch Alliance Delta II. Το εργαστήριο Jet Propulsion Laboratory(JPL) της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, διαχειρίζεται το SMAP για την διεύθυνση Επιστήμης της NASA στην Ουάσιγκτον, με τη χρήση λογισμικού διαχείρισης και επιστημονικών υπολογισμών που πραγματοποιούνται από επιστήμονες στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt, Μέριλαντ.

Περίπου 57 λεπτά μετά την απογείωσή του, το SMAP χωρίστηκε από το δεύτερο τμήμα του πυραύλου σε μία αρχική τροχιά 411- 425 μιλίων (661- 685 χιλιομέτρων). Μετά από μια σειρά ενεργοποιήσεων διαδικασιών, το διαστημικό σκάφος αποκατέστησε την επικοινωνία με τους ελεγκτές εδάφους και ενεργοποίησε τις ηλιακές συστοιχίες του. Η αρχική τηλεμετρία έδειξε πως το διαστημικό σκάφος είναι σε άριστη υγεία.

Το SMAP αρχίζει τώρα μια αποστολή τριών ετών που θα ερευνήσει κάτω από την επιφάνεια της Γης για να επεκτείνει την γνώση μας για το βασικό συστατικό στοιχείο του γήινου συστήματος που συνδέει τους κύκλους του νερού, της ενέργειας και του άνθρακα και οδηγεί τον πλανήτη που ζούμε . Ο συνδυασμός των ραντάρ και ραδιόμετρων του SMAP θα περιεργαστεί τις 2 ανώτερες ίντσες (5 εκατοστά) του εδάφους, μέσα από τα σύννεφα και τη μέτρια κάλυψη βλάστησης, τόσο τη μέρα όσο και τη νύχτα, για να παραχθεί η υψηλότερη δυνατή ανάλυση και οι πιο ακριβείς χάρτες της υγρασίας του εδάφους που έχουν αποκτηθεί ποτέ από το διάστημα.

Η αποστολή θα συμβάλει στη βελτίωση των προβλέψεων για το κλίμα και τον καιρό και θα επιτρέψει στους επιστήμονες να παρακολουθούν την ξηρασία και να προβλέπουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τις πλημμύρες που προκαλούνται από έντονες βροχοπτώσεις ή το λιώσιμο των πάγων - πληροφορίες που μπορούν να σώσουν ζωές και περιουσίες. Επιπλέον, με δεδομένο ότι η ανάπτυξη των φυτών εξαρτάται από την ποσότητα του νερού στο έδαφος, τα δεδομένα από το πρόγραμμα SMAP θα επιτρέψουν στα έθνη να προβλέψουν καλύτερα την απόδοση των καλλιεργειών και θα βοηθήσουν στα συστήματα έγκαιρης προειδοποίησης για παγκόσμια πείνα.

«Η έναρξη του προγράμματος SMAP ολοκληρώνει μια φιλόδοξη περίοδο 11 μηνών για τη NASA, μέσα στην οποία έχει εκκινήσει πέντε νέες διαστημικές αποστολές για την παρατήρηση της Γης, ώστε να κατανοήσουμε καλύτερα την αλλαγή του πλανήτη μας", δήλωσε ο επικεφαλής της NASA CharlesBolden. "Οι επιστήμονες και οι νομοθέτες θα χρησιμοποιήσουν τα δεδομένα του SMAP για την παρακολούθηση την κίνησης του νερού γύρω από τον πλανήτη μας και την λήψη πιο σωστών αποφάσεων σε κρίσιμους τομείς, όπως η γεωργία και η διαχείριση των υδάτινων πόρων. Το σύστημα SMAP επίσης θα εντοπίζει αν το έδαφος είναι παγωμένο ή μερικώς παγωμένο. Η ανίχνευση των μεταβολών κατά τα χρονικά διαστήματα της απόψυξης την άνοιξη και οι αλλαγές στη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να υπολογίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια τα ποσά του άνθρακα που απελευθερώνουν τα φυτά στην ατμόσφαιρα της Γης κάθε χρόνο.

"Τα επόμενα χρόνια θα είναι ιδιαίτερα συναρπαστικά για την επιστήμη της Γης χάρη στις μετρήσεις από το SMAP και τις άλλες νέες αποστολές μας», δήλωσε ο MichaelFreilich, διευθυντής της Διεύθυνσης Επιστημονικών Αποστολών του τμήματος Επιστήμης της Γης της NASA στην Ουάσιγκτον. "Κάθε αποστολή μετρά βασικές μεταβλητές που επηρεάζουν το περιβάλλον της Γης. Το SMAP θα προσφέρει νέες γνώσεις σχετικά με τους παγκόσμιους κύκλους του νερού, της ενέργειας και του άνθρακα. Συνδυάζοντας τα δεδομένα από όλες τις αποστολές που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη θα μας δοθεί η ευκαιρία να κατανοήσουμε πολύ καλύτερα το πώς λειτουργεί το σύστημα της Γης."

Το SMAP θα βρίσκεται σε τροχιά από πόλο σε πόλο κάθε 98,5 λεπτά, επαναλαμβάνοντας την καταγραφή της ίδιας διαδρομής εδάφους κάθε οκτώ ημέρες. Η λωρίδα μέτρησης των 620 μιλίων (1.000 χιλιόμετρα) επιτρέπει στο SMAP να καλύψει ολόκληρες περιοχές του ισημερινού της Γης κάθε τρεις ημέρες και περιοχές σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη κάθε δύο ημέρες. Η αποστολή θα χαρτογραφήσει την παγκόσμια υγρασία του εδάφους με ανάλυση περίπου 5,6 μιλίων (9 χιλιόμετρα).

"Το σύστημα SMAP θα βελτιώσει την καθημερινή ζωή των ανθρώπων σε ολόκληρο τον κόσμο", δήλωσε ο SimonYueh, επιστήμονας στο έργο του SMAP στο JPL. "Τα δεδομένα της υγρασίας του εδάφους από το SMAP έχουν τη δυνατότητα να βελτιώσουν σημαντικά την ακρίβεια των βραχυπρόθεσμων προβλέψεων καιρού και να μειώσουν την αβεβαιότητα των μακροπρόθεσμων προβλέψεων για το πώς η κλιματική αλλαγή θα επηρεάσει τον κύκλο του νερού στη Γη. Η ομάδα του SMAP είναι σε συνεργασία με πολλές οργανώσεις και άτομα που προσβλέπουν σε άμεση χρησιμοποίηση των δεδομένων του δορυφόρου. Μέσα από εργαστήρια επιμόρφωσης και σεμινάρια, η Ομάδα Εργασίας του SMPA συνεργάζεται με 45 πιλοτικούς χρήστες για την τελική δοκιμή και την ενσωμάτωση των αποτελεσμάτων των δεδομένων της αποστολής σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές. Σε αυτές τις πρώτες δοκιμές περιλαμβάνονται μετεωρολόγοι από διάφορα έθνη, καθώς και ερευνητές και σχεδιαστές από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ, την Υπηρεσία Γεωλογικής Παρατήρησης των ΗΠΑ, τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των ΗΠΑ και το Παγκόσμιο Επισιτιστικό Πρόγραμμα των Ηνωμένων Εθνών. Κατά τη διάρκεια των επόμενων 90 ημερών, το SMAP και το σύστημα εδάφους του πρέπει να εξασφαλίσουν ότι είναι πλήρως λειτουργικά και πως είναι έτοιμα να ξεκινήσουν τη συστηματική συλλογή επιστημονικών δεδομένων. Ένα σημαντικό ορόσημο για το πρόγραμμα θα είναι η έναρξη της λειτουργίας του τεράστιου μικροφώνου και της κεραίας - πομπού, συνολικής διαμέτρου 20 ποδιών (6 μέτρα). Το παρατηρητήριο θα μπορεί να κινείται εντός της τελικής τροχιάς των 426 μιλίων (685 χιλιομέτρων), σχεδόν από πόλο σε πόλο και η κεραία θα πραγματοποιεί 14,6 στροφές ανά λεπτό.

Οι εργασίες του προγράμματος SMAP θα ξεκινήσουν και όλα τα δεδομένα θα βαθμονομηθούν και θα επικυρωθούν. Η πρώτη εξαγωγή των δεδομένων σχετικά με την υγρασία του εδάφους αναμένονται εντός 9 μηνών. Η εξαγωγή των απολύτως επικυρωμένων επιστημονικών δεδομένων αναμένεται εντός 15 μηνών από την έναρξη του προγράμματος.

Ο πύραυλος Delta II που μετέφερε το SMAP έβαλε σε τροχιά και έναν δορυφόρο CubeSat του εργαστηρίου JPL. Η αποστολή GRIFEX CubeSat (Geostationary Coastal and Air Pollution Events Read-Out Integrated Circuit In-Flight Performance Experiment – Πείραμα ολοκληρωμένου δικτύου απόδοσης εντός πτήσης γεωστατικής παράκτιων περιοχών και ατμοσφαιρικής ρύπανσης) ήταν μία από τις τρεις CubeSat αποστολές που ξεκίνησαν επιτυχώς με την έναρξη του προγράμματος SMAP. Σε μέγεθος ίσο με μία φέτα ψωμί, το σύστημα που χρησιμοποιεί η GRIFEX αποτελεί την αιχμή της τεχνολογίας στους ανιχνευτές και ο σχεδιασμός που υπάρχει είναι να χρησιμοποιηθεί στο μέλλον για όλους τους δορυφόρους παρατήρησης της Γης.

Το εργαστήριο JPL κατασκεύασε το διαστημικό σκάφος που χρησιμοποιεί το πρόγραμμα SMAP και είναι υπεύθυνο για τη διαχείριση του έργου, τη μηχανική υποστήριξη του συστήματος και των οργάνων ραντάρ, για τις εργασίες της αποστολής και για το σύστημα δεδομένων του εδάφους.To Κέντρο διαστημικών πτήσεων Goddard είναι υπεύθυνo για τα όργανα τύπου ραδιόμετρου και για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων από τα καταγεγραμμένα δεδομένα. Και τα δύο κέντρα συνεργάζονται πάνω στην επεξεργασία των δεδομένων και την παράδοση αυτών στις εγκαταστάσεις δορυφόρων στο Fairbanks της Αλάσκα και τοΕθνικό Κέντρο δεδομένων χιονιού και πάγου στο Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στην περιοχή Boulder. Το Πρόγραμμα της NASA για τις εκτοξεύσεις που βρίσκεται στο κέντρο διαστημικών ερευνών Kennedyστη Φλόριντα ήταν υπεύθυνο για τη διαχείριση της διαδικασίας της εκτόξευσης. Η διαχείριση του εργαστηρίουJPL γίνεται για τη NASA από το Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (California Institute of Technology) στην περιοχή Πασαντένα.