Dibujo del artista del
Orbiting Carbon Observatory de la
NASA (OCO -2), es una de las cinco nuevas misiones
científicas de la NASA
Earth establecidos para poner en marcha en 2014, y una de los
tres gestionada por el JPL. Crédito: NASA/JPL-Caltech
El
dióxido de carbono – CO2 – es un gas cuyas moléculas están compuestas por dos
átomos de oxígeno (O) y uno de carbono (C); su punto de fusión es -78ºC y es soluble en agua.
Los
efectos ambientales del dióxido de carbono atmosférico, generan gran interés en
la actualidad, debido que existe una gran controversia sobre el Calentamiento Global y su relación con el CO2; Este importante gas es el que regula el calentamiento
global de la superficie terrestre y es la primera fuente de carbono que permite
sostener la vida en la Tierra.
Su
concentración atmosférica se ha mantenido constante desde el final del
Precámbrico, el primer período y el más largo de la historia geológica de la Tierra hasta la Revolución Industrial que se
inició en la segunda mitad del Siglo XVIII finalizando hacia 1840 del siglo
XIX. Pero debido al desmesurado crecimiento de la combustión de combustibles
fósiles, la concentración de CO2 está aumentando, incrementando el Calentamiento
Global, causando un cambio climático antropogénico.
Existen
opositores a esta teoría, la realidad de cada día nos muestra que nuestro
planeta ya está dentro del inicio de un calentamiento global cuyo final es
difícil de predecir.
La
preocupación de los países, ha hecho que
entidades gubernamentales se preocupen
del calentamiento global que como resultado es acompañado por un cambio
climático; una de las organizaciones más conocidas es la National Aeronautics
and Space Administration – NASA – la cual mantiene misiones locales que
permiten estudiar y tratar de prever las
contingencias climatológicas del planeta.
El
Miércoles 02 de julio de 2014, la
NASA lanzó desde la
Base de la Fuerza Aérea
en Vandenberg, California, a OCO-2 [Orbiting Carbon Observatory /
Observatorio Orbital de Carbono, en español] su primera Nave Espacial dedicada
a estudiar desde el espacio, el Dióxido de Carbono en la atmósfera terrestre.
Es la primera de cinco misiones consideradas para el presente año.
La
misión consistió colocarla en una órbita
casi polar sincrónica con el Sol, con
objetivos científicos sinérgicos cuyo nodo ascendente cruza el ecuador.
Esta
órbita proporcionará la cobertura cercana a lo global de la parte iluminada por
el Sol en un ciclo de repetición durante 16 días (233 revoluciones).
La Misión de OCO-2 – con una vida útil de 2 años,
está diseñada para recolectar mediciones
científicas globales desde el espacio del CO2 atmosférico, con precisión, resolución y cobertura
necesarias, que le permitan caracterizar las fuentes y sumideros (lugares naturales
de la Tierra en
el se elimina el dióxido de carbono de la atmósfera) a escalas regionales (> 1.000 Km); al mismo
tiempo, será capaz de cuantificar la variabilidad del CO2 a lo largo del
año según los ciclos estacionales año tras año.
El
Observatorio Orbital de Carbono-2 se compone de un solo instrumento que vuela
en una Nave Espacial dedicada sólo para este efecto. El instrumento consta de
tres espectrómetros de rejilla de alta resolución, que efectuará mediciones precisas del CO2 atmosférico.
Este
observatorio adquirirá datos en tres modos diferentes de medición: En el Modo Nadir el instrumento visualizará
el suelo directamente debajo de la Nave
Espacial; en el Modo
Glint, el instrumento controlará cerc e del lugar donde la luz del Sol se
refleje directamente sobre la superficie de la Tierra; este modo mejora la
capacidad del instrumento para adquirir mediciones de alta precisión, en
particular, sobre el océano; y el tercer modo es el Modo Target, el instrumento ve un blanco de superficie especificada
en forma continua a medida que el satélite pasa por encima, este modo ofrece la
posibilidad de recoger un gran número de mediciones en sitios, con base en
tierra y en el aire mediante instrumentos que miden el CO2 atmosférico.
El
equipo científico comparará las mediciones del Modo Target con las adquiridas
por los instrumentos terrestres y aéreos, a fin de validar los datos de la Misión de OCO-2.
Ha
pasado un poco más de un mes desde el lanzamiento de OCO-2 y ya ha podido maniobrar
en su órbita operacional final, entregando sus primeros datos científicos,
confirmando la buena operabilidad de sus instrumentos.
A
OCO-2 ahora le siguen el satélite GCOM-W1 de Japón, luego la Nave Espacial CALIPSO, CloudSat
y AURA de la NASA,
que vuelan todas ellas sobre el mismo punto de la Tierra con 16 minutos de
diferencia.
Estando
OCO-2 en su órbita final, los controladores de la Misión iniciaron el proceso
de enfriamiento de 3 espectrógrafos a
sus temperaturas de operación; los componentes ópticos del espectrómetro deben
ser enfriados hasta cerca de los 21º F
[menos de 6º C] permitiendo así ponerlos en el enfoque final y limitar la
cantidad de calor que irradian. Para maximizar su sensibilidad, los detectores
del instrumento deben estar más cerca de
menos 243ºF
[Monod de 153ºC].
La Nave Espacial OCO-2 recoge
su “Primera Luz” el 06 de agosto en Nueva Guinea. El telón de fondo es una
simulación de datos de Dióxido de Carbono creado a partir del modelo GEOS-5.
Crédito: NASA/JPL-Caltech/NASA GSFC
Con
los sistemas y detectores cerca de sus temperaturas de operación estables para
la óptica de sus instrumentos, el equipo de OCO-2 recogió los datos de prueba
de su “primera luz” el día 06 de agosto de 2014, cuando el observatorio pasó
sobre el centro de Papua en Nueva Guinea, luego los datos se trasmitieron desde
OCO-2 a
una estación terrestre en Alaska y a continuación, al Centro de Vuelo Espacial
Goddard de la NASA
en Greenhell, Maryland para su descodificación inicial y luego al Laboratorio
de Propulsión a Chorro de la NASA
en Pasadena, California para su posterior procesamiento. Esta prueba
proporcionó al equipo investigativo su primera oportunidad para ver si el
instrumento había alcanzado la órbita con el mismo rendimiento que había
demostrado antes de su lanzamiento.
Como
OCO-2 vuela sobre el hemisferio iluminado de la Tierra, cada espectrógrafo
recoge un “cuadro” tres veces por segundo, para un total cercano a los 9.000 cuadros por cada órbita; cada cuadro
esta dividido en 8 espectros o firmas químicas que registran la cantidad de
oxígeno molecular o dióxido de carbono que
quedan a lo largo de las huellas de
tierra adyacentes. Cada huella tiene aproximadamente 2,25 kilómetros (1,3 millas) de largo y
unos pocos cientos de metros de ancho. Cuando se muestran como imágenes, los 8
espectros aparecen cómo códigos de barra, barras brillantes de luz, rotas por
líneas oscuras afiladas; las líneas oscuras indican la absorción del oxigeno
molecular o dióxido de carbono.
El
arquitecto jefe de calibración de OCO-2 del JPL, Randy Pollock ha comentado
que: “Los datos iniciales de OCO-2 están
apareciendo exactamente como se esperaba, las líneas espectrales agudas y
profundas están bien resueltas; todavía tenemos mucho trabajo que hacer para contar
con un instrumento bien calibrado y científicamente útil; esto ha sido un
hito importante del presente viaje”.
En
las próximas semanas, el equipo de OCO-2 llevará a cabo una serie de
actividades de calibración, que permitirán
caracterizar en forma completa el funcionamiento del observatorio y del instrumento. Paralelamente también registrará en forma rutinaria, hasta lograr un millón
de observaciones cada día, datos que serán utilizados inicialmente para probar
el sistema de procesamiento del suelo y verificar sus productos.
Antes
que finalice el año la comunidad científica mundial podrá tener la información
obtenida por OCO-2; el equipo también
espera entregar las estimaciones de Dióxido de Carbono a principios del año
2015.
Fuente: JPL-Caltech / NASA Science Missions 11.08.2014
