Відстеження погоди є складною роботою, і вона історично покладалася на великі супутники, які коштують мільйони доларів на запуск у космос. І коли загроза зміни клімату зробить такі речі, як тропічні бурі, смерчі та інші погодні події, все більш жорстокими у всьому світі сьогодні, люди все більше покладаються на ранні попередження та моніторинг у реальному часі.
Однак NASA прагне змінити це шляхом розгортання нової породи погодного супутника, яка використовує переваги останніх досягнень мініатюризації. Цей клас супутника відомий як RainCube (Radar in CubeSat), який використовує експериментальну технологію, щоб побачити бурі, виявляючи дощ та сніг, використовуючи дуже маленькі та складні інструменти.
Невеликий супутник, який був розгорнутий з Міжнародної космічної станції (МКС) ще в липні, є демонстратором прототипу технологій для можливого парку флоту RainCubes. Цей експеримент визначав, чи здатні мініатюрні супутники з невеликими радарами надавати дані в режимі реального часу про погодні системи та шторми.
Як нещодавно в прес-релізі NASA пояснив Грейм Стівенс, директор Центру кліматичних наук Лабораторії реактивного руху НАСА:
"Ми не маємо жодного способу вимірювати, як вода та повітря рухаються в умовах грози в усьому світі. Ми просто не маємо інформації про це взагалі, але це так важливо для прогнозування важкої погоди та навіть того, як зміниться дощ у майбутньому кліматі. "
Для спостереження за зміною погоди в атмосфері Землі RainCube використовує тип радіолокатора, який дуже схожий на сонар. В основному, його парасольова антена посилає спеціалізовані радіолокаційні сигнали (щебетання), які відскакують від крапель дощу та допомагають вченим створити картину зсередини шторму. Ця технологія була розроблена для того, щоб малі космічні апарати мали можливість надсилати сигнал досить сильний, щоб зазирнути в шторм.
"Радіолокаційний сигнал проникає в шторм, а потім радар отримує відлуння", - сказала головний слідчий Єва Перал. "Коли радіолокаційний сигнал заглиблюється в шари шторму і вимірює дощ на цих шарах, ми отримуємо знімок активності всередині шторму".
Ще в серпні RainCube повернув свої перші зображення бурі над Мексикою в рамках демонстрації технологій. Другий випуск зображень у вересні спіймав перші опади урагану Флоренція. Як пояснив Симоне Танеллі, співавтор RainCube:
"Існує безліч наземних експериментів, які дали величезну кількість інформації, і саме тому наші прогнози погоди сьогодні не такі вже й погані. Але вони не дають глобальної точки зору. Крім того, є супутники погоди, які забезпечують такий глобальний вигляд, але те, що вони вам не говорять, - це те, що відбувається всередині шторму. І саме там відбуваються процеси, які спричиняють зростання бурі та / або занепаду ".
RainCube не призначений відслідковувати бурі сам по собі, а скоріше призначений продемонструвати, що радіолокаційна система міні-дощу може працювати. У перспективі планується розмістити рої цих мініатюрних супутників (що було б набагато дешевше запустити через їх розмір), які потім зможуть відстежувати бурі та передавати оновлену інформацію кожні кілька хвилин.
Зрештою, вони можуть отримати дані, які можуть призвести до кращих погодних моделей, які використовуються для прогнозування руху дощу, снігу, морозу та граду. "Ми фактично в кінцевому підсумку будемо робити набагато цікавішу проникливу науку із сузір'ям, а не лише з одним із них", - сказав Стівенс. "Те, що ми вивчаємо в науках про Землю, - це те, що висвітлення простору та часу важливіше, ніж наявність по-справжньому супутникового приладу, який робить лише одне"
І завдяки успішному тестуванню на технологію виявляється, що це, можливо, колись відбудеться. "Те, що RainCube пропонує, з одного боку, - це демонстрація вимірювань, які ми сьогодні маємо в космосі", - додала Стівенс. "Але те, що це насправді демонструє, - це потенціал абсолютно нового та іншого способу спостереження за Землею за допомогою багатьох невеликих радарів. Це відкриє зовсім нове місце у перегляді гідрологічного кругообігу Землі ».
Будь то спостереження за Землею чи далекими галактиками, мініатюризація та робототехніка рою досліджуються як засіб для забезпечення більш економічної астрономії. У найближчі роки все, від спостережень до телекомунікаційних послуг, може забезпечуватися супутниками, які є часткою за розміром, а отже, і часткою витрат на запуск.
