Чому нова місія NASA вивчатиме воду Землі з космосу

Перед сходом сонця в четвер ракета з супутником Surface Water and Ocean Topography стартує з бази космічних сил Ванденберг на північ від Санта-Барбари. Коли SWOT досягне місця призначення на висоті 553 милі над поверхнею Землі, почнеться нова ера у вивченні зміни клімату. Супутник стане першим, хто досліджуватиме майже всі поверхневі води світу, що дозволить дослідникам послідовно відстежувати об’єм і рух кожного океану, річки, озера та струмка на планеті.

Ця спільна місія NASA та Французького національного центру космічних досліджень підтримується унікальним альянсом учених Землі, які прагнуть відповісти на ключові питання про повені, кліматичні моделі та наше майбутнє водопостачання. Супутник зможе бачити крізь грозові хмари та точно вимірювати висоту паводкових вод, коли наземні датчики занурені. Якщо країна відмовляється ділитися інформацією про використання води вздовж річки, космічний корабель зможе надати її замість цього.

SWOT призначений для спостереження за планетою з безпрецедентною точністю та частотою, повертаючи масиви даних, щоб допомогти вченим і політикам планувати повені, посухи та підвищення рівня моря.

Вчені кажуть, що місія вартістю 1,2 мільярда доларів може змінити наше розуміння води на Землі так само істотно, як мікроскоп змінив наше уявлення про людське тіло.

«Можливості настільки безмежні, що я майже не впевнений, з чого почати», — сказав Тамлін Павелскі, глобальний гідролог з Університету Північної Кароліни в Чапел-Хілл і науковий керівник місії з гідрології. «Це все одно, що бити піньяту бейсбольною битою, і звідти висипаються всі ці цукерки, а ти просто не знаєш, що схопити першим».

Попередні супутники спостерігали або за океанами, або за прісною водою. SWOT буде першим спостерігати за обома. Ця місія є результатом спільних зусиль в океанографії та гідрології — двох споріднених наукових дисциплінах, які часто відокремлюються.

«Весь колообіг води дійсно важливий для розуміння того, як зміна клімату впливає на процеси на поверхні Землі — і не лише на транспортування води, а й тепла», — сказав Патрік Барнард, директор з досліджень Тихоокеанського узбережжя та морських наук Геологічної служби США. Центр у Санта-Крус, який не пов’язаний з місією.

За його словами, дані, зібрані за допомогою SWOT, «суттєво покращать наше розуміння не лише кліматичних змін, але й мінливості клімату, а також того, як це впливає на посухи та такі речі, як мусони».

Основним інструментом супутника є радарний інтерферометр Ka-діапазону або KaRIn. Супутник надсилає радіохвилі, і KaRIn записує, скільки цієї енергії повертається до супутника та скільки часу потрібно, щоб прибути. У поєднанні з іншими вимірюваннями ці зворотні сигнали повідомляють супутнику, чи відчуває він воду, і висоту поверхні цієї води.

Після того, як у червні запрацює повністю, SWOT буде досліджувати все між Північним Льодовитим океаном і Антарктидою принаймні раз на 21 день. Початкова місія триватиме три роки.

«Зараз у нас є супутники, які можуть сказати нам, де знаходиться вода, і у нас є супутники, які можуть сказати нам, яка висота води, але у нас немає супутників, які могли б ефективно виконувати обидві ці дії одночасно. Це вбивча річ, яку може зробити KaRIn», — сказав Павельський. «Це перетворює світову воду з 2D на 3D».

Що стосується прісної води, то SWOT забезпечить перше всебічне дослідження мережі річок, озер і струмків планети, які занадто численні — і часто надто віддалені — для постійного моніторингу з землі. Джерело