NASA akan meluncurkan enam satelit kecil untuk memantau dan mempelajari siklon tropis

NASA meluncurkan dua dari enam satelit kecil pertama tidak lebih awal dari 12 Juni, untuk mempelajari pembentukan dan perkembangan siklon tropis hampir setiap jam—sekitar empat hingga enam kali lebih sering daripada yang mungkin dilakukan oleh satelit saat ini. Ini adalah yang pertama dari tiga peluncuran CubeSat untuk NASA’s Time-Resolved Observations of Precipitation structure and storm Intensity with a Constellation of Smallsats (TROPICS). Satelit yang tersisa akan ditempatkan ke orbitnya selama dua peluncuran berikutnya tahun ini. Jika berhasil, satelit TROPICS akan tersebar di tiga bidang orbit untuk mencakup lebih banyak dunia lebih sering.

“TROPIS akan memberi kita pandangan yang sangat sering tentang siklon tropis, memberikan wawasan tentang pembentukan, intensifikasi, dan interaksinya dengan lingkungan mereka dan menyediakan data penting untuk pemantauan dan peramalan badai,” kata Scott Braun, ahli meteorologi penelitian di Pusat Penerbangan Antariksa Goddard NASA di Greenbelt. , Maryland.

Secara kolektif, satelit cuaca yang saat ini berada di orbit rendah Bumi—seperti NOAA-20, satelit gabungan NASA dan National Oceanic and Atmospheric Administration Suomi NPP, dan lainnya dari mitra NASA—mengunjungi badai setiap empat hingga enam jam sekali. “Jadi, kita kehilangan banyak hal yang terjadi dalam badai,” jelas Bill Blackwell, peneliti utama misi TROPICS dan peneliti di Laboratorium Lincoln Institut Teknologi Massachusetts di Lexington, Massachusetts. Konstelasi TROPICS akan memberi para ilmuwan pembaruan yang lebih sering, melengkapi data yang dikumpulkan oleh satelit cuaca orbit rendah Bumi yang ada dan memungkinkan para ilmuwan untuk melihat setiap badai dari awal hingga akhir.

Tiga peluncuran akan menempatkan enam satelit berpasangan di tiga orbit rendah Bumi yang sedikit berbeda, semuanya pada sudut dekat 30 derajat di atas khatulistiwa. Ini akan memaksimalkan waktu yang dihabiskan satelit untuk melewati bagian Bumi tempat sebagian besar siklon tropis terbentuk—pita horizontal yang membentang dari sekitar wilayah Atlantik Tengah Amerika Serikat hingga pantai selatan Australia, kira-kira antara 38 derajat utara dan utara. lintang selatan. Idealnya, salah satu satelit TROPICS akan melewati area tertentu dalam pita itu sekitar satu jam sekali.

Semua materi—termasuk uap air, oksigen, dan awan di atmosfer—memancarkan energi sebagai panas dan cahaya, sebuah fenomena yang dikenal sebagai Hukum Planck. Setiap satelit TROPICS memiliki instrumen yang disebut radiometer gelombang mikro yang mengukur emisi atmosfer ini. Sensor membuat pengukuran pasif serupa dengan yang dilakukan oleh instrumen Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) pada satelit cuaca orbit rendah Bumi saat ini.

Radiometer gelombang mikro pada setiap satelit TROPICS mengukur frekuensi gelombang mikro mulai dari sekitar 90 hingga 205 gigahertz. Frekuensi ini memberitahu para ilmuwan tentang suhu, curah hujan, kelembaban dan karakteristik lain dari badai dan atmosfer sekitarnya. Jumlah panas dan cahaya—atau pancaran sinar—pada frekuensi ini berasal dari ketinggian yang berbeda, memungkinkan satelit TROPICS untuk membuat gambar tiga dimensi dari lingkungan siklon. Frekuensi yang digunakan TROPICS juga sangat sensitif terhadap karakteristik es dan awan, yang akan membantu ahli meteorologi mempelajari bagaimana siklon tropis berkembang dan meningkat. Namun, frekuensi TROPICS kurang sensitif terhadap suhu dan kelembapan di bawah awan—sesuatu yang menjadi keunggulan instrumen ATMS di satelit NOAA-20 dan Suomi-NPP. Bersama-sama, data dari TROPICS dan satelit cuaca saat ini akan membantu para ilmuwan menyempurnakan pemahaman mereka tentang siklon tropis.

“Dengan konstelasi TROPICS, kita akan lebih sering melakukan pengamatan siklon tropis, dan dalam panjang gelombang yang dapat membantu kita memahami struktur termodinamika di mata dan di lingkungan badai,” kata Blackwell.

Jika semuanya berjalan sesuai rencana, enam satelit TROPICS akan bergabung dengan satelit TROPICS Pathfinder, bukti konsep CubeSat yang diluncurkan pada Juni 2021. Sejak itu, pathfinder telah menangkap gambar beberapa siklon tropis, seperti Badai Ida di atas Amerika Serikat, Topan Batsirai di Madagaskar, dan Topan Super Mindulle di Jepang timur. Satelit pathfinder juga memberikan tim peneliti TROPICS kesempatan untuk menyempurnakan perangkat lunak satelit dan prosedur operasional sebelum konstelasi diluncurkan. Selain itu, pathfinder telah dikalibrasi dan akan dapat berfungsi sebagai referensi kalibrasi untuk satelit TROPICS lainnya. Itu akan membantu TROPICS CubeSats mulai menghasilkan data yang berguna dengan cepat.

“Tim TROPICS sangat bersemangat untuk membuat konstelasi berjalan, terutama setelah keberhasilan pathfinder,” kata Blackwell.