La NASA lance les deux premiers des six petits satellites au plus tôt le 12 juin, pour étudier la formation et le développement des cyclones tropicaux presque toutes les heures, soit environ quatre à six fois plus souvent que ce qui est possible avec les satellites actuels. Il s’agit du premier des trois lancements de CubeSat pour les observations résolues dans le temps de la structure des précipitations et de l’intensité des tempêtes de la NASA avec une mission Constellation of Smallsats (TROPICS). Les satellites restants seront placés sur leur orbite lors de deux lancements ultérieurs cette année. En cas de succès, les satellites TROPICS seront répartis sur trois plans orbitaux pour couvrir plus fréquemment le globe.
« TROPICS nous donnera des vues très fréquentes des cyclones tropicaux, donnant un aperçu de leur formation, de leur intensification et de leurs interactions avec leur environnement et fournissant des données critiques pour la surveillance et la prévision des tempêtes », a déclaré Scott Braun, météorologue chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt. , Maryland.
Collectivement, les satellites météorologiques actuellement en orbite terrestre basse, tels que NOAA-20, le satellite conjoint de la NASA et de la National Oceanic and Atmospheric Administration Suomi NPP, et d’autres partenaires de la NASA, reviennent sur une tempête toutes les quatre à six heures. « Nous manquons donc beaucoup de ce qui se passe dans la tempête », a expliqué Bill Blackwell, chercheur principal de la mission TROPICS et chercheur au Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory à Lexington, Massachusetts. La constellation TROPICS fournira aux scientifiques des mises à jour plus fréquentes, complétant les données collectées par les satellites météorologiques en orbite terrestre basse existants et permettant aux scientifiques de voir chaque tempête du début à la fin.
Une fois lancés, les satellites TROPICS travailleront ensemble pour fournir des observations micro-ondes quasi-horaires des précipitations, de la température et de l’humidité d’une tempête. La mission devrait aider les scientifiques à comprendre les facteurs à l’origine de l’intensification des cyclones tropicaux et à améliorer les modèles de prévision. Crédit : NASA
Trois lancements placeront les six satellites par paires sur trois orbites terrestres basses légèrement différentes, toutes à un angle de près de 30 degrés au-dessus de l’équateur. Cela maximisera le temps que les satellites passeront au-dessus de la partie de la Terre où se forment la plupart des cyclones tropicaux – une bande horizontale s’étendant de la région médio-atlantique des États-Unis à la côte sud de l’Australie, à peu près entre 38 degrés nord et latitudes sud. Idéalement, l’un des satellites TROPICS passera au-dessus d’une zone donnée dans cette bande environ une fois par heure.
Toute matière, y compris la vapeur d’eau, l’oxygène et les nuages dans l’atmosphère, émet de l’énergie sous forme de chaleur et de lumière, un phénomène connu sous le nom de loi de Planck. Chacun des satellites TROPICS possède un instrument appelé radiomètre hyperfréquence qui mesure ces émissions atmosphériques. Les capteurs effectuent des mesures passives similaires à celles effectuées par les instruments ATMS (Advanced Technology Microwave Sounder) sur les satellites météorologiques actuels en orbite terrestre basse.
Le radiomètre micro-ondes à bord de chaque satellite TROPICS mesure les fréquences micro-ondes allant d’environ 90 à 205 gigahertz. Ces fréquences renseignent les scientifiques sur la température, les précipitations, l’humidité et d’autres caractéristiques de la tempête et de l’atmosphère environnante. La quantité de chaleur et de lumière – ou rayonnement – à ces fréquences provient de différentes altitudes, permettant aux satellites TROPICS de créer des images tridimensionnelles de l’environnement des cyclones. Les fréquences utilisées par TROPICS sont également très sensibles aux caractéristiques de la glace et des nuages, ce qui aidera les météorologues à étudier comment les cyclones tropicaux se développent et s’intensifient. Cependant, les fréquences de TROPICS sont moins sensibles à la température et à l’humidité sous les nuages, ce dans quoi les instruments ATMS à bord des satellites NOAA-20 et Suomi-NPP excellent. Ensemble, les données de TROPICS et des satellites météorologiques actuels aideront les scientifiques à affiner leur compréhension des cyclones tropicaux.
« Avec la constellation TROPICS, nous aurons des observations beaucoup plus fréquentes des cyclones tropicaux, et dans des longueurs d’onde qui peuvent nous aider à comprendre la structure thermodynamique dans l’œil et dans l’environnement de la tempête », a déclaré Blackwell.
Si tout se passe comme prévu, les six satellites TROPICS rejoindront le satellite TROPICS Pathfinder, un CubeSat de preuve de concept lancé en juin 2021. Depuis lors, le pathfinder a capturé des images de plusieurs cyclones tropicaux, tels que l’ouragan Ida sur aux États-Unis, le cyclone Batsirai sur Madagascar et le super typhon Mindulle sur l’est du Japon. Le satellite Pathfinder a également fourni à l’équipe de recherche TROPICS l’occasion de peaufiner le logiciel et les procédures opérationnelles des satellites avant le lancement de la constellation. De plus, le pathfinder a déjà été calibré et pourra servir de référence de calibrage pour le reste des satellites TROPICS. Cela aiderait les TROPICS CubeSats à commencer à produire rapidement des données utiles.
« L’équipe TROPICS est très enthousiaste à l’idée de mettre la constellation en service, en particulier après le succès de l’éclaireur », a déclaré Blackwell.