Laika apstākļu izsekošana ir grūts darbs, un tā vēsturiski ir paļāvusies uz satelītiem, kuru palaišana kosmosā ir liela un maksā miljoniem dolāru. Tā kā klimata pārmaiņu draudi mūsdienās visā pasaulē vardarbīgākas tropiskās vētras, viesuļvētras un citi laika apstākļi kļūst arvien vardarbīgāki, cilvēki arvien vairāk paļaujas uz agrīniem brīdinājumiem un reālā laika uzraudzību.
Tomēr NASA vēlas to mainīt, izvietojot jaunu laika apstākļu pavadoņu šķirni, kas izmanto jaunākos sasniegumus miniaturizācijas jomā. Šī satelīta klase ir pazīstama kā RainCube (radars CubeSat), kas izmanto eksperimentālu tehnoloģiju vētru novēršanai, atklājot lietus un sniegu, izmantojot ļoti mazus un sarežģītus instrumentus.
Mazais satelīts, kas tika nosūtīts no Starptautiskās kosmosa stacijas (ISS) jau jūlijā, ir prototipa tehnoloģiju paraugs iespējamai RainCubes flotei. Šajā eksperimentā tika novērtēts, vai lēti, miniatūri satelīti ar maziem radariem spēj nodrošināt reālā laika datus par laikapstākļu sistēmām un vētrām.
Kā nesenā NASA paziņojumā presei paskaidroja NASA Jet reaktīvo dzinēju laboratorijas Klimata zinātņu centra direktors Graeme Stephens:
“Mums nav nekādas iespējas izmērīt, kā ūdens un gaiss pārvietojas pērkona negaismā visā pasaulē. Mums par to vispār nav informācijas, tomēr tas ir tik svarīgi, lai prognozētu smagus laika apstākļus un pat to, kā mainīsies lietavas turpmākajā klimatā. ”
Lai uzraudzītu laika apstākļu izmaiņas Zemes atmosfērā, RainCube izmanto tāda veida radaru, kas darbojas līdzīgi kā hidrolokatoru. Būtībā tā lietussargam līdzīgā antena sūta specializētus radaru signālus (skaņas signālus), kas atlec no lietus pilieniem un palīdz zinātniekiem radīt priekšstatu par vētras iekšpusi. Šī tehnoloģija tika izstrādāta, lai ļautu maziem kosmosa kuģiem sūtīt signālu, kas ir pietiekami spēcīgs, lai līdzotos vētrām.
“Radara signāls iekļūst vētrā, un tad radars saņem atbalsi,” sacīja galvenā izmeklētāja Eva Perela. "Kad radara signāls nonāk dziļāk vētras slāņos un mēra lietus šajos slāņos, mēs iegūstam momentuzņēmumu par darbībām vētras iekšienē."
Jau augustā RainCube tehnoloģiju demonstrācijas ietvaros nosūtīja savus pirmos vētras attēlus virs Meksikas. Otrā attēlu izlaišana septembrī nozvejotas pirmās viesuļvētras Florences lietusgāzes. Kā paskaidroja RainCube līdzizmeklētājs Simone Tanelli:
“Ir ļoti daudz uz zemes balstītu eksperimentu, kas ir snieguši ļoti daudz informācijas, un tāpēc mūsu laika prognozes mūsdienās nav tik sliktas. Bet tie nesniedz globālu skatu. Ir arī laika pavadoņi, kas sniedz šādu globālu skatu, bet tas, ko viņi jums nestāsta, ir tas, kas notiek negaisa laikā. Un tieši tur notiek procesi, kas izraisa vētru un / vai sabrukumu. ”
RainCube nav paredzēts vētru izsekošanai pats par sevi, bet drīzāk ir paredzēts, lai parādītu, ka mini-lietus radaru sistēma var darboties. Ilgtermiņā ir plānots izvietot šo miniatūru satelītu spietu (kuru palaišana ir daudz lētāka to lieluma dēļ), kas pēc tam varētu izsekot vētras un ik pēc dažām minūtēm nodot atjauninātu informāciju.
Galu galā viņi varētu iegūt datus, kas varētu radīt labākus laika apstākļu modeļus, kurus izmanto, lai prognozētu lietus, sniega, slapja un krusas kustību. "Mēs faktiski galu galā darīsim daudz interesantāku, ieskaujošu zinātni ar zvaigznāju, nevis tikai ar vienu no viņiem," sacīja Stefans. "Zemes zinātnēs mēs mācāmies, ka telpas un laika pārklājums ir daudz svarīgāks nekā patiesi dārgs satelītinstruments, kas dara tikai vienu."
Un, pateicoties veiksmīgajam tehnoloģiju testam, šķiet, ka kādreiz tas, iespējams, notiks. "Tas, ko piedāvā RainCube, no vienas puses, ir to mērījumu demonstrācija, kas mums šodien ir kosmosā," piebilda Stephens. “Bet tas, ko tas patiešām parāda, ir pilnīgi jauna un atšķirīga veida potenciāls novērot Zemi ar daudziem maziem radariem. Tas pavērs pilnīgi jaunu skatu uz Zemes hidroloģisko ciklu. ”
Neatkarīgi no tā, vai tā ir Zemes vai tālu galaktiku novērošana, tiek pētīta miniaturizācija un spietu robotika kā līdzeklis, lai nodrošinātu rentablāku astronomiju. Nākamajos gados visu, sākot no novērojumiem un beidzot ar telekomunikāciju pakalpojumiem, varētu nodrošināt satelīti, kas ir tikai neliela daļa no apjoma un tādējādi tikai neliela daļa no palaišanas izmaksām.
