Un satélite , del tamaño de un pan, recopilará datos durante un año sobre aerosoles atmosféricos y su influencia en la formación de nubes en la Tierra.
por André Julião | Agência FAPESP:
El pequeño satélite fue desarrollado por el grupo dirigido por Vanderlei Martins , profesor de la Universidad de Maryland, Condado de Baltimore (UMBC), en los Estados Unidos, con el apoyo de la NASA, la agencia espacial estadounidense. Los aerosoles son pequeñas partículas suspendidas en la atmósfera de la tierra, como el polvo, la sal marina y el polen, pero también incluyen los de origen antropogénico, como el hollín y la contaminación urbana. Martins fue becario y profesor de doctorado y posdoctorado de la FAPESP en IFUSP antes de mudarse a los Estados Unidos.
El HARP CubeSat, como se lo llama, se embarcará en octubre en una misión no tripulada para llevar suministros a la Estación Espacial Internacional (ISS). Una vez allí, se lanzará al espacio junto con otros pequeños satélites desarrollados por diferentes grupos de investigación desde una mini estación de lanzamiento de la EEI.
El proyecto HARP CubeSat fue presentado por Martins en la Escuela de Ciencias Avanzadas de São Paulo en Aerosoles Atmosféricos , que tiene lugar hasta el 2 de agosto en el Instituto de Física de la Universidad de São Paulo (IFUSP). Con 156 estudiantes de Brasil y otros 33 países, la escuela cuenta con el apoyo de FAPESP a través del programa de la Escuela de Ciencias Avanzadas de São Paulo ( ESPCA ).
“Trabajamos en la medición de aerosoles atmosféricos con varios tipos de sensores, ya sea conectados a tierra, a bordo de aviones o satélites. Cada tipo tiene un alcance diferente ”, dijo Martins a Agência FAPESP .
“El HARP CubeSat produce imágenes similares a las de una cámara de teléfono celular, pero también obtiene otra información para realizar mediciones científicas. Las imágenes que crea se utilizarán para reproducir parámetros geofísicos, como la cantidad y el tipo de contaminación del aire «, dijo Martins, uno de los fundadores de AirPhoton, una compañía de equipos de medición de la contaminación del aire.
Henrique de Melo Jorge Barbosa , profesor de IFUSP y organizador de la Escuela de Ciencia Avanzada de Aerosoles Atmosféricos de São Paulo, colabora en el proyecto HARP CubeSat.
Barbosa está trabajando en el desarrollo del algoritmo para analizar las mediciones realizadas por el sensor satelital HARP ( Polar Angular Hiper Angular ) y para obtener las propiedades de los aerosoles y las nubes. Parte del trabajo se llevó a cabo durante el período que pasó en UMBC entre 2017 y 2018, con la Investigación en el Extranjero de FAPESP.
“El sensor HARP integrado de CubeSat graba dos imágenes por segundo en tres estados de polarización simultáneos y cuatro longitudes de onda con alta resolución espacial. Esto le permite observar el mismo punto en la superficie de la Tierra y más de 60 perspectivas diferentes. Cuando se lance y opere continuamente a alta resolución, será el sensor ambiental que produzca la mayor cantidad de datos desde el espacio ”, dijo Barbosa.
Sin embargo, una dificultad es que después de un año en órbita, el HARP CubeSat comenzará a caer y desintegrarse en la atmósfera. Otra limitación es que un satélite pequeño como CubeSat no tiene la capacidad de almacenar y transmitir grandes cantidades de datos a la Tierra, y esto se reduce a unas pocas imágenes de baja resolución por día.
Pero el grupo del profesor Martins ya está preparando HARP2, el sensor HARP de próxima generación, que será uno de los instrumentos a bordo del satélite PACE ( Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem ), una nueva misión de la NASA dedicada a medir las propiedades oceánicas. y la atmósfera y se espera que se lance en 2023.
A bordo del satélite PACE, el sensor HARP2 recopilará y transmitirá mucha más información de la que es posible con un CubeSat, y podrá monitorear todo el globo cada dos días.
Aerosoles atmosféricos
Los sensores como HARP son críticos para aumentar la comprensión de los aerosoles atmosféricos, líquidos en el aire o partículas sólidas que tienen una gran influencia en el equilibrio climático global.
“Entre los ingredientes importantes para el cambio climático global están los gases de efecto invernadero y los aerosoles atmosféricos. Estos tienen un impacto muy grande en el clima, la formación de nubes, la lluvia y el funcionamiento del ecosistema y, en general, son poco conocidos. La Escuela de Ciencia Avanzada de São Paulo en Aerosoles Atmosféricos fue diseñada para difundir el conocimiento que tenemos sobre el papel de los aerosoles atmosféricos «, dijo Paulo Artaxo , profesor de IF-USP, miembro del coordinador del Programa de Investigación sobre el Cambio Climático Global ( PFPMCG) de FAPESP. ), supervisor postdoctoral de Martins y uno de los docentes de la Escuela.
Durante la conferencia inaugural del evento, el día 22, Artaxo explicó que los aerosoles influyen directamente en el equilibrio de radiación de la atmósfera, causando un efecto de enfriamiento de la tierra. Durante el siglo pasado, han sido fundamentales para aumentar o disminuir la temperatura global del planeta. Sin embargo, son potentes contaminantes atmosféricos.
“En la ciudad de São Paulo, el humo negro que sale de la tubería de descarga del autobús, por ejemplo, es muy dañino para la salud humana. Como resultado, las principales ciudades del mundo están reduciendo las emisiones de aerosoles. Hoy matan a unos 30 millones de personas al año, según datos de la Organización Mundial de la Salud ”, dijo.
Visitas y experimentos.
Durante la Escuela de Ciencias Avanzadas de São Paulo en aerosoles atmosféricos, los estudiantes visitan los laboratorios de investigación de la USP y el Instituto de Investigación de Energía y Nuclear (Ipen).
Los estudiantes también realizarán un experimento en la terraza del Museo de Arte Contemporáneo (MAC) de la USP, con vista al Parque Ibirapuera. Usarán un pequeño dispositivo conectado a un teléfono inteligente. El dispositivo utiliza el sensor de luz presente en estos dispositivos para medir los aerosoles atmosféricos a partir de la cantidad de luz detectada. El experimento es parte de las actividades prác
Además de Artaxo y Martins, el primer día de la escuela contó con los investigadores Alfred Wiedensohler del Instituto Leibniz de Investigación Troposférica en Alemania y Hans-Christen Hansson de la Universidad de Estocolmo en Suecia.
Al evento también asistieron Lorraine Remer (Centro Conjunto de Tecnología de Sistemas Terrestres, EE. UU.), Ilan Koren (Instituto de Ciencia Weizmann, Israel), Luiz Machado (Instituto Nacional de Investigación Espacial), Eduardo Landulfo (Ipen), Maria Kanakidou (Universidad de Creta, Grecia) y Helmuth Horvath (Universidad de Viena, Austria).
La Escuela de Ciencia Avanzada de São Paulo en Aerosoles Atmosféricos también tendrá una mesa redonda sobre salud con Simone El Khouri Miraglia, de Unifesp, y Pedro Jacobi, de la USP.