طبق گزارش سایت scitechdaily، دو ماهواره کوچک ماموریت PREFIRE ناسا در بهار سال ۲۰۲۴ پرتاب خواهند شد و داده‌های گمشده از مناطق قطبی زمین را پر خواهند کرد.

دو مینی ماهواره جدید ناسا در طول چند ماه آینده شروع به عبور از جو زمین خواهند کرد و گرمای از دست رفته در فضا را تشخیص می‌دهند. مشاهدات آن‌ها از مناطق سردتر سیاره به پیش بینی چگونگی تغییر یخ، دریا‌ها و آب و هوا در مواجهه با گرمایش جهانی کمک می‌کند.

ماهواره cubesats یا CubeSats که تقریباً به اندازه یک جعبه کفش هستند، مأموریتی به نام PREFIRE، مخفف کلمه Polar Radiant Energy در آزمایش مادون قرمز دور، تشکیل می‌دهند و هدف آن‌ها که مجهز به فناوری اثبات شده در مریخ هستند، نشان دادن دامنه کامل فقدان گرمای مناطق قطبی زمین است، برای اولین بار، مدل‌های آب و هوایی را دقیق‌تر می‌کند.

ماهواره PREFIRE به طور مشترک توسط ناسا و دانشگاه ویسکانسین-مدیسون، با اعضای تیم از دانشگاه میشیگان و دانشگاه کلرادو توسعه داده شد.

درک بودجه انرژی زمین

 ماموریت ماهواره‌ها با درک بودجه انرژی زمین آغاز می‌شود. در فرآیند تعادل سیاره ای، مقدار انرژی حرارتی که یک سیاره از خورشید دریافت می‌کند باید با مقداری که از منظومه زمین به فضا تابش می‌کند جبران شود. تفاوت بین انرژی ورودی و خروجی، دمای زمین را تعیین و آب و هوای ما را شکل می‌دهد.

مناطق قطبی نقش کلیدی در این فرآیند دارند و مانند باله‌های رادیاتور زمین عمل می‌کنند. حرکت هوا و آب از طریق آب و هوا و جریان‌های اقیانوسی، انرژی حرارتی موجود در مناطق استوایی را به سمت قطب‌ها منتقل می‌کند و در آن جا به صورت حرارتی مادون قرمز ساطع می‌شود. تابش همان نوع انرژی که از یک لامپ گرما احساس می‌کنید و حدود ۶۰ درصد از این انرژی در طول موج‌های مادون قرمز دور به فضا جریان می‌یابد که قبلا هرگز به طور سیستماتیک اندازه گیری نشده بود.

 برایان دروین، دانشمند و معاون محقق اصلی این ماموریت در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در جنوب کالیفرنیا، گفت: ما پتانسیل کشف برخی چیز‌های اساسی در مورد نحوه عملکرد سیاره خود را داریم. در پیش بینی‌های هواشناسی، علت بیشتر عدم یقین ما به خاطر آن چیزی است که در مورد قطب شمال و جنوب و میزان کارایی انتشار تشعشعات به فضا نمی‌دانیم. اهمیت این تشعشع در بیشتر عصر فضا درک نشده، اما ما اکنون آن را می‌دانیم و قصد داریم آن را اندازه گیری کنیم. 

نوآوری‌ها و چالش‌های فناوری

هر ماهواره با فاصله دو هفته در ماه مه از نیوزلند پرتاب خواهد شد و دارای یک طیف سنج مادون قرمز حرارتی خواهد بود. ابزار‌های طراحی شده توسط JPL شامل آینه‌ها و آشکارساز‌هایی با شکل خاص برای تقسیم و اندازه گیری نور مادون قرمز است. فناوری مشابهی توسط Mars Climate Sounder در حال استفاده است. مریخ نورد مدارگرد شناسایی مریخ ناسا برای کشف جو و آب و هوای سیاره سرخ عمل می‌کند.

از دهه ۱۹۷۰، قطب شمال حداقل سه برابر سریعتر از هر جای دیگری روی زمین گرم شده است. یخ دریا در زمستان در آن جا بیش از ۱۵۹۰۰ مایل مربع (۴۱۲۰۰ کیلومتر مربع) در سال کوچک شده است که نشان دهنده کاهش ۲.۶ ٪ در هر دهه در مقایسه با میانگین دوره ۱۹۸۱-۲۰۱۰ است و تغییر در آن سوی سیاره نیز در حال رخ دادن است، به گونه‌ای که صفحات یخی قطب جنوب با سرعت متوسط حدود ۱۵۰ میلیارد تن در سال جرم خود را از دست می‌دهند.

تریستان لیکویر، استاد دانشگاه ویسکانسین می‌گوید: اگر نواحی قطبی را تغییر دهید، آب و هوای سراسر جهان را نیز تغییر می‌دهید، طوفان‌های شدید، سیل، فرسایش سواحل همه این چیز‌ها تحت تأثیر اتفاقاتی است که در قطب شمال و قطب جنوب می‌افتد.

بهبود مدل‌های اقلیمی

ماهواره PREFIRE داده‌های جدیدی را در مورد طیف وسیعی از متغیر‌های آب و هوایی از جمله دمای اتمسفر، ویژگی‌های سطح، بخار آب و ابر‌ها ارائه می‌دهد. 

منبع: الیوم السابع