Het volgen van het weer is moeilijk werk en is in het verleden afhankelijk geweest van satellieten die groot zijn en miljoenen dollars kosten om in de ruimte te lanceren. En met de dreiging van klimaatverandering waardoor zaken als tropische stormen, tornado's en andere weersomstandigheden wereldwijd gewelddadiger worden, vertrouwen mensen steeds meer op vroege waarschuwingen en realtime monitoring.
NASA wil daar echter verandering in brengen door een nieuw soort weersatelliet in te zetten die profiteert van de recente vooruitgang op het gebied van miniaturisatie. Deze klasse van satellieten staat bekend als de RainCube (Radar in CubeSat), die experimentele technologie gebruikt om stormen te zien door regen en sneeuw te detecteren met behulp van zeer kleine en geavanceerde instrumenten.
De kleine satelliet, die in juli vanuit het International Space Station (ISS) werd ingezet, is een prototype van een technologiedemonstrator voor een mogelijke vloot van RainCubes. Dit experiment heeft onderzocht of goedkope miniatuursatellieten met kleine radars in staat zijn om realtime gegevens over weersystemen en stormen te leveren.
Zoals Graeme Stephens, directeur van het Center of Climate Sciences van NASA's Jet Propulsion Laboratory, uitlegde in een recent NASA-persbericht:
"We hebben geen enkele manier om te meten hoe water en lucht wereldwijd bewegen in onweersbuien. Daar hebben we helemaal geen informatie over, maar het is zo essentieel voor het voorspellen van zwaar weer en zelfs hoe de regen zal veranderen in een toekomstig klimaat. "
Om de weersveranderingen in de atmosfeer van de aarde te volgen, gebruikt de RainCube een soort radar die veel op sonar lijkt. Kortom, de parapluachtige antenne zendt gespecialiseerde radarsignalen (getjilp) uit die van regendruppels afketsen en wetenschappers helpen een beeld te maken van de binnenkant van een storm. Deze technologie is ontworpen om kleine ruimtevaartuigen in staat te stellen een signaal te sturen dat sterk genoeg is om in een storm te turen.
"Het radarsignaal dringt door de storm en dan krijgt de radar een echo terug", zei hoofdonderzoeker Eva Peral. "Terwijl het radarsignaal dieper in de lagen van de storm gaat en de regen op die lagen meet, krijgen we een momentopname van de activiteit in de storm."
In augustus stuurde de RainCube zijn eerste beelden van een storm boven Mexico terug, als onderdeel van een technologiedemonstratie. De tweede release van beelden in september ving de eerste regenval op van de orkaan Florence. Zoals Simone Tanelli, de mede-onderzoeker van RainCube, uitlegde:
"Er is een overvloed aan experimenten op de grond die een enorme hoeveelheid informatie hebben opgeleverd, en daarom zijn onze weersvoorspellingen tegenwoordig niet zo slecht. Maar ze bieden geen globaal beeld. Er zijn ook weersatellieten die zo'n globaal beeld geven, maar wat ze je niet vertellen, is wat er in de storm gebeurt. En dat is waar de processen die een storm doen groeien en / of vergaan, plaatsvinden. "
RainCube is niet bedoeld om zelf stormen te volgen, maar is eerder bedoeld om te laten zien dat een mini-regenradarsysteem kan werken. Op de lange termijn is het plan om zwermen van deze miniatuursatellieten in te zetten (die vanwege hun grootte veel goedkoper zouden zijn om te lanceren), die dan stormen kunnen volgen en elke paar minuten bijgewerkte informatie kunnen doorgeven.
Uiteindelijk kunnen ze gegevens opleveren die kunnen leiden tot betere weermodellen die worden gebruikt om de beweging van regen, sneeuw, ijzel en hagel te voorspellen. 'We zullen uiteindelijk veel interessantere, inzichtelijke wetenschap doen met een sterrenbeeld in plaats van met slechts één ervan', zei Stephens. "Wat we leren in de aardwetenschappen is dat de dekking van ruimte en tijd belangrijker is dan het hebben van een heel duur satellietinstrument dat maar één ding doet."
En dankzij de succesvolle technologietest lijkt het erop dat dit waarschijnlijk ooit het geval zal zijn. "Wat RainCube enerzijds biedt, is een demonstratie van metingen die we momenteel in de ruimte hebben," voegde Stephens eraan toe. “Maar wat het echt laat zien, is het potentieel voor een geheel nieuwe en andere manier om de aarde te observeren met veel kleine radars. Dat zal een heel nieuw uitzicht openen bij het bekijken van de hydrologische cyclus van de aarde. ”
Of het nu gaat om het observeren van de aarde of verafgelegen sterrenstelsels, miniaturisatie en zwermrobotica worden onderzocht als middel om meer kosteneffectieve astronomie te bieden. In de komende jaren kan alles, van waarnemingen tot telecommunicatiediensten, worden geleverd door satellieten die een fractie van de omvang hebben en dus een fractie van de lanceringskosten.
