Уже в этом месяце он представит предварительные планы миссий, которые начнутся в конце этого десятилетия. Эта «обсерватория земной системы», как её называет НАСА, предложит понимание двух давних диких карт изменения климата - облаков и аэрозолей, - а также предоставит новые подробности о температуре и химическом составе изменяющейся поверхности планеты. Флот спутников также знаменует возобновление изучения многих научных направлений о Земле.
НАСА, которая за последнее десятилетие уделяла намного меньше времени по изучению Земли по сравнению с исследованием Марса и других планет.
Хотя официальные лица планировали миссии в течение нескольких лет, администрация Байдена ускоряет их в рамках своего внимания к проблеме изменения климата. «Наука о земных системах может существенно повлиять на нашу способность смягчать, адаптироваться и планировать изменения, которые мы наблюдаем», - говорит Карен Сен-Жермен, директор отдела наук о Земле НАСА. «Темпы, которые нам придётся соблюдать, будут намного выше в предстоящее десятилетие, чем в десятилетие после нас».
Представители агентства отказались предоставить подробную информацию о миссиях, поскольку они ещё не были официально утверждены. Но на семинаре в прошлом месяце Чарльз Уэбб, заместитель директора по программам полётов в НАСА, сказал, что
будут выполнены четыре миссии, запуск которых начнётся не ранее 2028 года - ускорение темпов планов администрации Трампа, когда планировалось начать разработку только двух миссий.
«Стало довольно ясно, что наибольшая отдача для науки - это их близкое функционирование», - сказал Уэбб. У миссий нет официальных названий, но они сокращаются от ACCP (Аэрозоль, Облако, Конвекция и Осадки), которая охватывает две миссии:
- Поверхностная биология
- геология (SBG) и изменение массы, которые будут измерять крошечные изменения силы тяжести, указывающие на изменения льда и воды.
Предложенное администрацией увеличение бюджета НАСА на науку о Земле на следующий год на 15% до 2,3 миллиарда долларов поможет профинансировать ускоренную программу. Это увеличение было бы также приятной новостью для исследователей наук о Земле НАСА после двух десятилетий работы под управлением администрации, опасающейся климата. Джереми Верделл из Центра космических полётов имени Годдарда НАСА вспоминает многочисленные попытки администрации Трампа убить Пейса, спутника для наблюдения за океаном стоимостью 900 миллионов долларов, главным исследователем которого он является. «Вы увидите таблицу со всеми предстоящими миссиями, но увидите, что вашей там нет». (Миссия сохранилась и должна быть запущена в 2023 году.) Однако даже предложенные президентом Джо Байденом инвестиции оставят скорректированные с учётом инфляции расходы НАСА на науку о Земле -- ниже уровней 20-летней давности, говорит Валид Абдалати, директор Совместного исследовательского института в г. Науки об окружающей среде в Университете Колорадо в Боулдере и бывший главный научный сотрудник НАСА. «Мы сильно отстаём от того, где были».
Спутники ACCP общей стоимостью до 1,6 миллиарда долларов заменят CloudSat и CALIPSO, запущенные в 2006 году зонды, которые прояснили, как облака и аэрозоли могут замедлять глобальное потепление, отражая солнечный свет, или ускорять его, удерживая тепло. CloudSat, способный обнаруживать ранее невидимые небольшой дождь и снегопад, предоставил первую глобальную картину общего количества осадков. Пара также показала, что определённые аэрозоли, когда они смешиваются с облаками, могут подавлять осадки и увеличивать время жизни облаков и их способность блокировать свет. «Мы узнали, что да, это эффект, который мы можем наблюдать», - говорит Тристан Л'Экуайер, климатолог из Университета Висконсина, Мэдисон, - и тот, который может усиливаться антропогенным загрязнением, например сажей.
Но дуэт спутников стареет: CloudSat потерял два из четырёх реактивных колёс, которые он использует для стабилизации своей орбиты, а у CALIPSO закончилось топливо и теперь он использует резервный лазер. Три или более спутника миссий ACCP продолжат работу с того места, где остановились эти два, с более точными измерениями, которые позволят приблизиться к поверхности планеты, чтобы количественно оценить реакцию низких облаков на потепление. Они будут вооружены двумя основными инструментами: усовершенствованным лазером, способным определять отдельные типы аэрозолей, такие как дым от извержения вулкана или пыль, уносимые с Сахары; и несколько диапазонов радаров, включая доплеровский инструмент, который может обнаруживать вертикальные конвективные движения, вызывающие сильные штормы. «Мы все ещё пытаемся понять, почему ураганы усиливаются», - говорит Л’Экуайер.
SBG, миссия по изучению химии и температуры, которая будет стоить до 650 миллионов долларов, будет включать в себя спутник с гиперспектральным спектрометром высокого разрешения, который может разделять отражённый свет на более чем 400 каналов с длиной волны в видимом и инфракрасном диапазонах. Он служит системой молекулярного картирования, чувствительной к спектральным характеристикам определённых газов в воздушном столбе ниже или соединений на поверхности.
Например, измеряя интенсивность зелёного хлорофилла или обнаруживая признаки избытка солей или грибка, исследователи могут оценить состояние сельскохозяйственных культур и растений.
