Powered By Blogger

miércoles, 13 de agosto de 2014

EL DIÓXIDO DE CARBONO ES OBSERVADO DESDE EL ESPACIO POR OCO-2

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