A lo largo de casi dos décadas, su potente radar proporcionó detalles nunca antes vistos de las nubes y ayudó a avanzar en las predicciones meteorológicas y climáticas globales.
CloudSat, una misión de la NASA que examinó los huracanes, contabilizó las tasas de nevadas globales y logró otras primicias meteorológicas y climáticas, ha finalizado sus operaciones. Originalmente propuesta como una misión de 22 meses, la nave espacial fue recientemente desmantelada después de casi 18 años observando la estructura vertical y el contenido de hielo/agua de las nubes.
Como estaba previsto, la nave espacial, que había llegado al final de su vida útil y ya no podía realizar observaciones periódicas, fue puesta el mes pasado en una órbita que provocará su eventual desintegración en la atmósfera.
Cuando se lanzó en 2006, el radar de perfil de nubes de la misión fue el primer radar de longitud de onda (banda W) de 94 GHz que voló en el espacio. Mil veces más sensible que los típicos radares meteorológicos terrestres, produjo una nueva visión de las nubes: no como imágenes planas en una pantalla, sino como cortes tridimensionales de atmósfera erizados de hielo y lluvia.
Por primera vez, los científicos pudieron observar nubes y precipitaciones juntas, dijo Graeme Stephens, investigador principal de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Sin las nubes, los humanos no existirían, porque proporcionan el agua dulce que necesita la vida tal como la conocemos”, dijo. “A veces nos referimos a ellos como pequeños demonios inteligentes debido a sus confusas propiedades. Las nubes han sido un enigma en términos de predicción del cambio climático”.
Las nubes han guardado muchos secretos durante mucho tiempo. Antes de CloudSat, no sabíamos con qué frecuencia las nubes producen lluvia y nieve a nivel mundial. Desde su lanzamiento, también hemos avanzado mucho en la comprensión de cómo las nubes pueden enfriar y calentar la atmósfera y la superficie, así como cómo pueden provocar la formación de hielo en los aviones.
Los datos de CloudSat han informado miles de publicaciones de investigación y continúan ayudando a los científicos a realizar descubrimientos clave, incluida la cantidad de hielo y agua que contienen las nubes a nivel mundial y cómo, al atrapar el calor en la atmósfera, las nubes aceleran el derretimiento del hielo en Groenlandia y en los polos.
A lo largo de los años, CloudSat sobrevoló poderosos sistemas de tormentas con nombres como María, Harvey y Sandy, asomándose debajo de sus arremolinados toldos de cirros. Su radar de perfil de nubes destacó por penetrar capas de nubes para ayudar a los científicos a explorar cómo y por qué se intensifican los ciclones tropicales.
A lo largo de la vida de CloudSat, ocurrieron varios problemas que podrían poner fin a la misión relacionados con la batería de la nave espacial y con las ruedas de reacción utilizadas para controlar la orientación del satélite. El equipo de CloudSat desarrolló soluciones únicas, incluida la “hibernación” de la nave espacial durante las partes de cada órbita en las que no hay luz diurna para conservar energía y orientarla con menos ruedas de reacción. Sus soluciones permitieron que las operaciones continuaran hasta que el Cloud Profiling Radar se apagó permanentemente en diciembre de 2023.
“Es parte de lo que somos como familia de la NASA el hecho de que contamos con equipos dedicados y talentosos que pueden hacer cosas que nunca antes se habían hecho”, dijo Deborah Vane, gerente de proyectos de CloudSat en JPL. “Nos recuperamos de estas anomalías con técnicas que nadie había utilizado antes”.
CloudSat se lanzó el 28 de abril de 2006, junto con un satélite portador de lidar llamado CALIPSO (abreviatura de Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation). Las dos naves espaciales se unieron a una constelación internacional de satélites de seguimiento meteorológico y climático en órbita terrestre.
El radar y el lidar se consideran sensores “activos” porque dirigen haces de energía a la Tierra (ondas de radio en el caso de CloudSat y luz láser en el caso de CALIPSO) y miden cómo los haces se reflejan en las nubes y las partículas finas (aerosoles) en la atmósfera. Otros instrumentos científicos en órbita utilizan sensores “pasivos” que miden la luz solar reflejada o la radiación emitida desde la Tierra o las nubes.
Orbitando con menos de un minuto de diferencia, CloudSat y CALIPSO dieron la vuelta al mundo en órbitas sincrónicas con el Sol desde el Polo Norte al Polo Sur, cruzando el ecuador a primera hora de la tarde y después de la medianoche todos los días. Su huella de radar-lidar superpuesta atraviesa la estructura vertical de la atmósfera para estudiar nubes delgadas y gruesas, así como las capas de partículas en el aire, como polvo, sal marina, cenizas y hollín, que pueden influir en la formación de nubes.
La influencia de los aerosoles en las nubes sigue siendo una cuestión clave para las proyecciones del calentamiento global. Para explorar esta y otras preguntas, el satélite PACE lanzado recientemente y futuras misiones en el Observatorio del Sistema Terrestre de la NASA se basarán en los legados de CloudSat y CALIPSO para una nueva generación.
“La Tierra en 2030 será diferente a la Tierra en 2000”, dijo Stephens. “El mundo ha cambiado y el clima ha cambiado. Continuar con estas mediciones nos brindará nuevos conocimientos sobre los patrones climáticos cambiantes”.
El proyecto CloudSat está gestionado por la NASA por JPL. JPL desarrolló el instrumento Cloud Profiling Radar con importantes contribuciones de hardware de la Agencia Espacial Canadiense. La Universidad Estatal de Colorado proporciona procesamiento y distribución de datos científicos. BAE Systems de Broomfield, Colorado, diseñó y construyó la nave espacial. La Fuerza Espacial de EE.UU. y el Departamento de Energía de EE.UU. contribuyeron con recursos. Universidades y centros de investigación estadounidenses e internacionales apoyan al equipo científico de la misión. Caltech en Pasadena, California, gestiona el JPL para la NASA.
CALIPSO, que fue una misión conjunta entre la NASA y la agencia espacial francesa, CNES (Centre National d’Études Spatiales), finalizó su misión en agosto de 2023.
Jane J. Lee / Andrew Wang
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
818-354-0307 / 626-379-6874
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Escrito por Sally más joven
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