Η παρακολούθηση του καιρού είναι δύσκολη δουλειά και βασίζεται ιστορικά σε δορυφόρους που είναι μεγάλοι και κοστίζουν εκατομμύρια δολάρια για να ξεκινήσουν στο διάστημα. Και με την απειλή της κλιματικής αλλαγής που κάνει πράγματα όπως τροπικές καταιγίδες, ανεμοστρόβιλους και άλλα καιρικά φαινόμενα πιο βίαια σε όλο τον κόσμο σήμερα, οι άνθρωποι εξαρτώνται όλο και περισσότερο από έγκαιρες προειδοποιήσεις και παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο.
Ωστόσο, η NASA επιδιώκει να το αλλάξει με την ανάπτυξη μιας νέας φυλής καιρού δορυφόρου που εκμεταλλεύεται τις πρόσφατες εξελίξεις στη μικρογραφία. Αυτή η κατηγορία δορυφόρων είναι γνωστή ως το RainCube (Ραντάρ στο CubeSat), το οποίο χρησιμοποιεί πειραματική τεχνολογία για να βλέπει καταιγίδες ανιχνεύοντας βροχή και χιόνι χρησιμοποιώντας πολύ μικρά και εξελιγμένα όργανα.
Ο μικρός δορυφόρος, ο οποίος αναπτύχθηκε από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) τον Ιούλιο, είναι ένα πρωτότυπο σύστημα επίδειξης τεχνολογίας για έναν πιθανό στόλο RainCubes. Αυτό το πείραμα αξιολόγησε εάν οι μικροσκοπικοί δορυφόροι χαμηλού κόστους με μικρά ραντάρ μπορούν να παρέχουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο για καιρικά συστήματα και καταιγίδες.
Όπως εξήγησε ο Graeme Stephens, διευθυντής του Κέντρου Επιστημών Κλίματος στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA, σε πρόσφατο δελτίο τύπου της NASA:
«Δεν έχουμε κανέναν τρόπο μέτρησης του τρόπου με τον οποίο το νερό και ο αέρας κινούνται σε καταιγίδες παγκοσμίως. Απλώς δεν έχουμε καθόλου πληροφορίες για αυτό, αλλά είναι τόσο σημαντικό για την πρόβλεψη του καιρού και του τρόπου με τον οποίο θα αλλάξουν οι βροχές σε μελλοντικό κλίμα. "
Για την παρακολούθηση των καιρικών αλλαγών στην ατμόσφαιρα της Γης, το RainCube χρησιμοποιεί έναν τύπο ραντάρ που λειτουργεί σαν το σόναρ. Βασικά, η κεραία που μοιάζει με ομπρέλα στέλνει εξειδικευμένα σήματα ραντάρ (χτύπημα) που αναπηδούν από σταγόνες βροχής και βοηθούν τους επιστήμονες να δημιουργήσουν μια εικόνα του εσωτερικού μιας καταιγίδας. Αυτή η τεχνολογία έχει σχεδιαστεί για να επιτρέπει στα μικρά διαστημόπλοια τη δυνατότητα να στέλνουν ένα σήμα αρκετά ισχυρό για να βλέπουν μια καταιγίδα.
«Το σήμα του ραντάρ διεισδύει στη θύελλα και στη συνέχεια το ραντάρ λαμβάνει μια ηχώ», δήλωσε η κύριος ερευνητής Eva Peral. «Καθώς το σήμα ραντάρ πηγαίνει βαθύτερα στα στρώματα της καταιγίδας και μετρά τη βροχή σε αυτά τα στρώματα, λαμβάνουμε ένα στιγμιότυπο της δραστηριότητας μέσα στην καταιγίδα».
Τον Αύγουστο, το RainCube έστειλε πίσω τις πρώτες εικόνες μιας καταιγίδας πάνω από το Μεξικό, στο πλαίσιο τεχνολογικής επίδειξης. Η δεύτερη κυκλοφορία εικόνων τον Σεπτέμβριο έπιασε τις πρώτες βροχοπτώσεις του τυφώνα Φλωρεντία. Όπως εξήγησε ο Simone Tanelli, ο συν-ερευνητής του RainCube:
«Υπάρχει μια πληθώρα επίγειων πειραμάτων που έχουν παράσχει τεράστια ποσότητα πληροφοριών και γι 'αυτό οι καιρικές προβλέψεις μας σήμερα δεν είναι τόσο άσχημες. Αλλά δεν παρέχουν μια παγκόσμια προβολή. Επίσης, υπάρχουν δορυφόροι καιρού που παρέχουν μια τόσο παγκόσμια προβολή, αλλά αυτό που δεν σας λένε είναι τι συμβαίνει μέσα στην καταιγίδα. Και εκεί είναι όπου οι διαδικασίες που κάνουν μια καταιγίδα μεγαλώνουν ή / και συμβαίνουν.
Το RainCube δεν έχει σκοπό να παρακολουθεί τις καταιγίδες από μόνη της, αλλά έχει ως στόχο να δείξει ότι ένα σύστημα ραντάρ mini-rain μπορεί να λειτουργήσει. Μακροπρόθεσμα, το σχέδιο είναι να αναπτύξει σμήνη από αυτούς τους μικροσκοπικούς δορυφόρους (οι οποίοι θα ήταν πολύ φθηνότεροι για εκτόξευση λόγω του μεγέθους τους) που θα μπορούσαν στη συνέχεια να παρακολουθούν καταιγίδες και να αναμεταδίδουν ενημερωμένες πληροφορίες κάθε λίγα λεπτά.
Τελικά, θα μπορούσαν να αποδώσουν δεδομένα που θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε καλύτερα μοντέλα καιρού που χρησιμοποιούνται για την πρόβλεψη της κίνησης βροχής, χιονιού, χιονόνερου και χαλάζι. «Στην πραγματικότητα θα καταλήξουμε να κάνουμε πολύ πιο ενδιαφέρουσα διορατική επιστήμη με έναν αστερισμό παρά με έναν μόνο από αυτούς», δήλωσε ο Stephens. "Αυτό που μαθαίνουμε στις επιστήμες της Γης είναι ότι η κάλυψη χώρου και χρόνου είναι πιο σημαντική από το να έχουμε ένα πολύ ακριβό δορυφορικό όργανο που κάνει μόνο ένα πράγμα."
Και χάρη στην επιτυχημένη δοκιμή τεχνολογίας, φαίνεται ότι αυτό θα συμβεί κάποια μέρα. «Αυτό που προσφέρει το RainCube από τη μία είναι μια επίδειξη μετρήσεων που έχουμε σήμερα στο διάστημα», πρόσθεσε ο Stephens. «Αλλά αυτό που πραγματικά δείχνει είναι η δυνατότητα για έναν εντελώς νέο και διαφορετικό τρόπο παρατήρησης της Γης με πολλά μικρά ραντάρ. Αυτό θα ανοίξει μια εντελώς νέα θέα στην προβολή του υδρολογικού κύκλου της Γης. "
Είτε παρατηρεί τη Γη είτε απόμακρους γαλαξίες, η μικρογραφία και η ρομποτική σμήνους διερευνούνται ως μέσο για την παροχή οικονομικότερης αστρονομίας. Τα επόμενα χρόνια, οτιδήποτε, από τις παρατηρήσεις έως τις τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες θα μπορούσε να παρέχεται από δορυφόρους που είναι ένα κλάσμα του μεγέθους και, συνεπώς, ένα μέρος του κόστους εκτόξευσης.
