NASA Earth Scientists Take Flight, Set Sail to Verify PACE Satellite Data (Naukowcy NASA zajmujący się Ziemią)
Od morza przez niebo po orbitę, szereg punktów obserwacyjnych pozwala naukowcom NASA zajmującym się Ziemią zbierać różne rodzaje danych, aby lepiej zrozumieć naszą zmieniającą się planetę. Zbieranie ich razem, w tym samym miejscu i czasie, jest ważnym krokiem wykorzystywanym do weryfikacji dokładności danych satelitarnych.
Satelita NASA Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem (PACE) wystrzelony w lutym 2024 r. zbiera obserwacje oceanu i mierzy właściwości cząstek atmosferycznych i chmur. Dane te pomogą informować naukowców i decydentów o stanie oceanu, powierzchni lądowych i atmosfery Ziemi oraz interakcjach między nimi.
Aby upewnić się, że dane z instrumentów PACE dokładnie reprezentują ocean i atmosferę, naukowcy porównują (lub "walidują") dane zebrane z orbity z pomiarami, które zbierają na powierzchni Ziemi lub w jej pobliżu. Największa kampania walidacyjna misji, zwana PACE Postlaunch Airborne eXperiment (PACE-PAX), rozpoczęła się 3 września 2024 r. i potrwa cały miesiąc.
"Jeśli chcemy mieć zaufanie do obserwacji z PACE, musimy je zweryfikować" - powiedział Kirk Knobelspiesse, naukowiec misji PACE-PAX i naukowiec zajmujący się atmosferą w Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard w Greenbelt w stanie Maryland. "Ta kampania terenowa koncentruje się właśnie na tym."
Naukowcy będą dokonywać pomiarów zarówno z samolotów, jak i statków. Kampania prowadzona jest w trzech lokalizacjach w Kalifornii - Marina, Santa Barbara i Armstrong Flight Research Center NASA w Edwards - i obejmuje ponad 100 osób pracujących w terenie oraz kilkadziesiąt instrumentów.
"Ta kampania pozwala nam zweryfikować dane zarówno dla atmosfery, jak i oceanu, wszystko w jednej kampanii" - powiedział Brian Cairns, zastępca naukowca ds. misji PACE-PAX i naukowiec zajmujący się atmosferą w NASA Goddard Institute for Space Studies w Nowym Jorku.
Na oceanie statki, w tym statek badawczy National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Shearwater, będą zbierać dane na temat biologii oceanu i właściwości optycznych wody. Naukowcy na pokładzie będą zbierać próbki wody, aby pomóc określić rodzaje fitoplanktonu w różnych lokalizacjach i ich względną obfitość, coś, co hiperspektralny instrument Ocean Color Instrument PACE mierzy z orbity.
Nad głową, samolot badawczy Twin Otter obsługiwany przez Naval Postgraduate School w Monterey w Kalifornii, będzie zbierał dane na temat atmosfery. Na wysokości do 10 000 stóp samolot będzie próbkował i mierzył rozmiary kropelek chmur, rozmiary aerozoli oraz ilość światła, które te cząsteczki rozpraszają i pochłaniają. Są to właściwości atmosfery, które PACE obserwuje za pomocą swoich dwóch polarymetrów, SPEXOne i HARP2.
Na większej wysokości - około 70 000 stóp w górę - samolot NASA ER-2 zapewni uzupełniający widok znad chmur, patrząc w dół na atmosferę i ocean z większą szczegółowością niż satelita, ale z węższym widokiem.
Samolot będzie posiadał kilka instrumentów podobnych do tych na PACE, w tym dwa prototypy polarymetrów PACE, zwane SPEXAirborne i AirHARP. Ponadto dwa instrumenty o nazwie Portable Remote Imaging SpectroMeter i Pushbroom Imager for Cloud and Aerosol Research and Development - odpowiednio z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w Pasedena w Kalifornii i Centrum Badawczego NASA Ames w Dolinie Krzemowej w Kalifornii - będą mierzyć zasadniczo wszystkie długości fal światła widzialnego (kolor). Pomiary teledetekcyjne są kluczowe dla naukowców, którzy chcą przetestować metody używane do analizy danych satelitarnych PACE.
Łącznie instrumenty na ER-2 przybliżają dane gromadzone przez PACE i uzupełniają pomiary in situ ze statku badawczego oceanu i Twin Otter.
Podczas gdy zespół kampanii terenowej zbiera dane, PACE będzie obserwować te same obszary powierzchni oceanu i atmosfery. Po zakończeniu kampanii naukowcy przyjrzą się danym zwróconym przez PACE i porównają je z pomiarami wykonanymi z pozostałych trzech punktów obserwacyjnych.
"Po wystrzeleniu satelity nie można już majstrować" - powiedziała Ivona Cetinic, zastępca naukowca ds. misji PACE-PAX i oceanolog w NASA Goddard.
Chociaż naukowcy nie mogą już zmieniać satelity, algorytmy zaprojektowane do interpretacji danych PACE można dostosować, aby pomiary były dokładniejsze. Kontrole walidacyjne z kampanii takich jak PACE-PAX pomagają naukowcom zapewnić, że PACE będzie w stanie dostarczać dokładne dane o naszych oceanach i atmosferze - krytyczne dla lepszego zrozumienia naszej zmieniającej się planety i jej wzajemnie powiązanych systemów - przez wiele lat.
"Ocean i atmosfera są tak zmieniającymi się środowiskami, że naprawdę ważne jest, aby zweryfikować to, co widzimy" - powiedział Cetinic. "Zrozumienie dokładności widoku z satelity jest ważne, abyśmy mogli wykorzystać dane do odpowiedzi na ważne pytania dotyczące zmian klimatycznych."
By Erica McNamee
NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
