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Aviones robóticos persiguen datos climáticos
Por primera vez, la NASA ha comenzado a volar un avión no tripulado equipado con instrumentos científicos para observar la atmósfera de la Tierra con mayor detalle. La agencia se ha asociado con Northrop Grumman para equipar tres aviones, llamado Halcones globales , que fueron entregados a la NASA por la Fuerza Aérea de los EE. UU. A diferencia de los aviones tripulados equipados con herramientas de observación de la Tierra, los Global Hawks pueden volar hasta 30 horas y viajar distancias más largas ya grandes altitudes; también pueden recopilar datos más precisos que los satélites y pueden estar estacionados para monitorear un área durante períodos de tiempo prolongados.
Robo-avión: La NASA y Northrop Grumman han desarrollado este avión no tripulado equipado con instrumentos científicos para misiones científicas. Llamado Global Hawk, la NASA adquirió el avión de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Y lo modificó para llevar instrumentos para monitorear la atmósfera con mayor precisión que los satélites.
Hay ciertos tipos de datos de las ciencias de la tierra y la atmósfera que nos faltan, a pesar de que tenemos cosas como satélites, aviones tripulados y redes de superficie, dice Robbie Hood , director de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica ( NOAA ) Programa de sistemas de aeronaves no tripuladas. NOAA ha formado un acuerdo con la NASA para ayudar a construir los instrumentos científicos y guiar las misiones científicas de los Global Hawks. Hood evaluará la aeronave para determinar la mejor manera de utilizarla. Por ejemplo, dice, podrían volar sobre un huracán para monitorear sus cambios de intensidad o volar sobre el Ártico para monitorear los cambios en el hielo marino con mayor detalle.
La primera misión de los Global Hawks se lanzó la semana pasada: un avión voló desde el Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA en la Base de la Fuerza Aérea Edwards en California sobre el Océano Pacífico. Los científicos del proyecto lanzarán aproximadamente un vuelo por semana hasta finales de abril. El dron está equipado con 11 instrumentos diferentes para tomar medidas y mapear aerosoles y gases en la atmósfera, perfilar nubes y recopilar datos meteorológicos como temperaturas, vientos y presiones. También tiene cámaras de alta definición para obtener imágenes de los colores del océano.
La primera misión es principalmente una misión de demostración para probar las capacidades del sistema, dice Paul Newman , co-científico del proyecto y físico atmosférico en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, MD. El avión también volará bajo el Satélite Aura , un satélite de la NASA que actualmente estudia el ozono, la calidad del aire y el clima de la Tierra, para validar sus mediciones, haciendo una comparación entre sus lecturas y lo que puede hacer la nueva aeronave. Los satélites le brindan cobertura global todos los días, pero no pueden ver una región con mucha precisión. La aeronave puede brindarle observaciones regulares y una resolución muy fina, dice Newman.
Los aviones robóticos operan de forma completamente autónoma: los científicos programan el avión antes de la salida con los destinos previstos y el avión navega por sí mismo. Sin embargo, los científicos pueden cambiar la trayectoria de vuelo de la aeronave una vez en ruta o pilotarla de forma remota en caso de emergencia. Debido a que un vuelo de Global Hawk puede durar 30 horas (en comparación con las 12 horas de un vuelo tripulado), la aeronave puede viajar a regiones, como el Ártico, que suelen ser demasiado peligrosas para las misiones tripuladas.
Volante autónomo: La primera misión del avión es monitorear la atmósfera sobre el Océano Pacífico. Puede volar hasta 30 horas, alcanzar una altitud de 19,8 kilómetros y recorrer una autonomía de 22.800 kilómetros.
La NASA adquirió el avión de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en 2007. Originalmente fueron desarrollados para misiones de vigilancia y reconocimiento. Ahora los investigadores los están modificando para sus primeras misiones extensivas de ciencias de la tierra. Podemos obtener mediciones in situ de alta resolución, y ese es realmente el estándar de oro, y algo que nunca antes habíamos podido hacer, dice Randy Albertson, director del Programa de Ciencias Aerotransportadas de la NASA en la división de ciencias de la tierra en Dryden.
Los instrumentos a bordo para la primera misión incluyen: un instrumento LIDAR que usa un pulso láser para medir la forma, tamaño y densidad de nubes y aerosoles; un espectrógrafo que mide y mapea contaminantes como dióxido de nitrógeno, ozono y aerosoles; un fotómetro ultravioleta para mediciones de ozono; un cromatógrafo de gases para calcular los gases de efecto invernadero; un puñado de otros instrumentos que pueden medir con precisión el vapor de agua atmosférico y los clorofluorocarbonos que agotan la capa de ozono; y cámaras de alta definición para obtener imágenes de los colores del océano y aprender sobre sus procesos biológicos. (Vea una lista completa de la carga útil aquí).
Los investigadores también podrán tomar muestras de partes de la atmósfera que no han podido alcanzar o monitorear durante períodos prolongados: la troposfera superior y la estratosfera inferior. La aeronave puede volar a una altitud de 19.812 kilómetros y viajar casi 22.800 kilómetros. Esa parte de la atmósfera es una región crucial que responde y contribuye al cambio climático en la superficie, y nos hemos dado cuenta de que está muy submuestreada, dice David Fahey , científico del proyecto conjunto y físico investigador en el Laboratorio de Investigación de Ciencias de la Tierra de la NOAA en Boulder, CO. Si no sabe lo que está sucediendo en ciertas regiones de la atmósfera, malinterpretará lo que está sucediendo en la superficie.
La NASA y Northrop Grumman modificaron la aeronave para que fuera un sistema plug-in-play, de modo que los instrumentos se puedan quitar fácilmente e instalar otros nuevos, según la misión. El avión también se puede rediseñar para una misión específica, si es necesario.
Los aviones son híbridos de aviones y satélites robóticos que van a revolucionar la forma en que hacemos ciencia, dice Newman. La próxima misión será estudiar los huracanes en el Caribe e incluirá un nuevo conjunto de instrumentos para los aviones.