Il monitoraggio meteorologico è un lavoro difficile e ha sempre fatto affidamento su satelliti che sono grandi e costano milioni di dollari per il lancio nello spazio. E con la minaccia dei cambiamenti climatici che rendono le cose come tempeste tropicali, tornado e altri eventi meteorologici più violenti in tutto il mondo oggi, le persone fanno sempre più affidamento sui primi avvisi e sul monitoraggio in tempo reale.
Tuttavia, la NASA sta cercando di cambiarlo implementando una nuova generazione di satelliti meteorologici che sfrutta i recenti progressi nella miniaturizzazione. Questa classe di satelliti è conosciuta come RainCube (Radar in CubeSat), che utilizza la tecnologia sperimentale per vedere i temporali rilevando pioggia e neve utilizzando strumenti molto piccoli e sofisticati.
Il piccolo satellite, che è stato distribuito dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS) a luglio, è un prototipo di dimostratore di tecnologia per una possibile flotta di RainCube. Questo esperimento ha valutato se i satelliti in miniatura a basso costo con piccoli radar sono in grado di fornire dati in tempo reale su sistemi meteorologici e tempeste.
Come ha spiegato Graeme Stephens, direttore del Center of Climate Sciences del Jet Propulsion Laboratory della NASA, in un recente comunicato stampa della NASA:
"Non abbiamo alcun modo di misurare il modo in cui l'acqua e l'aria si muovono nei temporali a livello globale. Non abbiamo alcuna informazione al riguardo, ma è così essenziale per prevedere il maltempo e anche come le piogge cambieranno in un clima futuro. "
Per monitorare i cambiamenti climatici nell'atmosfera terrestre, RainCube utilizza un tipo di radar che funziona in modo molto simile al sonar. Fondamentalmente, la sua antenna a forma di ombrello emette segnali radar specializzati (cinguettio) che rimbalzano sulle gocce di pioggia e aiutano gli scienziati a creare un'immagine dell'interno di una tempesta. Questa tecnologia è stata progettata per consentire ai piccoli veicoli spaziali di inviare un segnale abbastanza forte da scrutare una tempesta.
"Il segnale radar penetra nella tempesta, e quindi il radar riceve un'eco", ha detto il ricercatore principale Eva Peral. "Man mano che il segnale radar si approfondisce negli strati della tempesta e misura la pioggia in quegli strati, otteniamo un'istantanea dell'attività all'interno della tempesta."
Ad agosto, RainCube ha rispedito le sue prime immagini di una tempesta sul Messico, nell'ambito di una dimostrazione tecnologica. La seconda uscita di immagini a settembre ha catturato la prima pioggia dell'uragano Firenze. Come ha spiegato Simone Tanelli, il co-investigatore di RainCube:
"Esistono numerosi esperimenti a terra che hanno fornito un'enorme quantità di informazioni ed è per questo che le nostre previsioni del tempo al giorno d'oggi non sono poi così male. Ma non forniscono una visione globale. Inoltre, ci sono satelliti meteorologici che offrono una visione così globale, ma ciò che non ti dicono è ciò che sta accadendo nella tempesta. Ed è qui che crescono e / o decadono i processi che provocano una tempesta ".
RainCube non ha lo scopo di tenere traccia delle tempeste da solo, ma intende piuttosto dimostrare che un sistema radar mini-pioggia può funzionare. A lungo termine, il piano è di schierare sciami di questi satelliti in miniatura (che sarebbero molto più economici da lanciare a causa delle loro dimensioni) che sarebbero quindi in grado di tracciare le tempeste e trasmettere informazioni aggiornate ogni pochi minuti.
Alla fine, potrebbero fornire dati che potrebbero portare a modelli meteorologici migliori che vengono utilizzati per prevedere il movimento di pioggia, neve, nevischio e grandine. "In realtà finiremo per fare una scienza approfondita molto più interessante con una costellazione piuttosto che con una sola di esse", ha detto Stephens. "Quello che stiamo imparando nelle scienze della Terra è che la copertura dello spazio e del tempo è più importante che avere uno strumento satellitare davvero costoso che fa solo una cosa."
E grazie al successo del test tecnologico, un giorno è probabile che ciò avvenga. "Ciò che RainCube offre da un lato è una dimostrazione delle misurazioni che attualmente abbiamo nello spazio oggi", ha aggiunto Stephens. “Ma ciò che dimostra davvero è il potenziale per un modo completamente nuovo e diverso di osservare la Terra con molti piccoli radar. Ciò aprirà una visione completamente nuova nella visione del ciclo idrologico della Terra. "
Sia che si tratti di osservare la Terra o di galassie distanti, la miniaturizzazione e la robotica degli sciami sono allo studio come mezzo per fornire un'astronomia più economica. Nei prossimi anni, qualsiasi cosa, dalle osservazioni ai servizi di telecomunicazione, potrebbe essere fornita da satelliti che sono una frazione delle dimensioni e quindi una frazione dei costi di lancio.
