science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Constellatie van weersatellieten om de wereld te bedekken

De eerste van een geplande vloot van kleine weersatellieten ontworpen door CU Boulder en Orbital Micro Systems. Krediet:OMS

Wilt u nauwkeurigere weersvoorspellingen? Je hebt geluk:vorige maand, onderzoekers van CU Boulder zagen de vruchten van hun werk gelanceerd worden aan boord van een nieuwe satelliet. Die satelliet is de eerste in een geplande vloot van aardorbiters waarvan het team zegt dat ze op een dag op elk punt op de wereld om de 15 minuten weergegevens zullen opnemen.

Het project, onder leiding van CU Boulder hoogleraar elektrotechniek Al Gasiewski, is een samenwerking tussen de universiteit en het in Colorado gevestigde Orbital Micro Systems (OMS).

De inaugurele eye-in-the-sky van het team werd gelanceerd vanaf NASA's Wallops Flight Facility in Virginia aan boord van een Northrop Grumman-raket. de satelliet, genaamd IOD-1 GEMS, zal de komende maanden vanuit het internationale ruimtestation in een baan om de aarde worden gebracht.

Die satelliet zal veel vermogen in een klein pakketje stoppen, zei Gasiewski. De satelliet van het team is ongeveer zo groot als een brood en heeft een nauwkeurige - zij het gekrompen - magnetronsensor voor het observeren van weerpatronen.

In de komende jaren, OMS hoopt nog bijna 50 van deze "CubeSats" in een lage baan om de aarde te lanceren, het creëren van een sterrenbeeld waarvan het team zei dat het de wereldwijde weersobservatiedekking enorm zal verbeteren.

Die wereldwijde dekking, Gasiewski heeft toegevoegd, zou de actualiteit van de huidige weerberichten voor mensen in de VS kunnen verbeteren en vroegtijdige waarschuwingen kunnen geven voor stormen en gevaarlijke weersomstandigheden in andere delen van de wereld.

"Dit zijn gebieden waar veel landen niet het geld hebben om te betalen voor een weerdienst zoals we die in de VS hebben, " zei Gasiewski, een professor in de afdeling Elektriciteit, Computer- en energietechniek. "Het zijn deze opkomende economieën die kunnen worden bediend door deze wereldwijde vloot."

Dergelijke informatie zal niet gratis zijn, maar Gasiewski hoopt dat het de eerste stap zal zijn in het creëren van een weersysteem dat meebeweegt met het werkelijke weer - van extreme sneeuwstormen tot plotselinge stortbuien.

"We proberen naar de aarde te staren en de atmosfeer te zien veranderen met zijn natuurlijke variatiesnelheid voor betere weersvoorspellingen, " hij zei.

Door wolken turen

Voor Gasiewski, de lancering heeft lang op zich laten wachten. Hij was een afgestudeerde student in de jaren tachtig toen hij en zijn adviseur voor het eerst op het idee kwamen om het weer bijna realtime te volgen met behulp van microgolftechnologie.

De onderzoeker legde uit dat microgolfstraling het ideale hulpmiddel is om patronen in de atmosfeer van de aarde waar te nemen. In tegenstelling tot veel huidige weersatellieten, die afhankelijk zijn van visuele of infraroodcamera's, microgolfsensoren kunnen door dik wolkendek kijken om de beweging van zuurstof of waterdamp eronder te registreren.

Zoals Gasiewski het uitdrukte, "Dit is het frequentiebereik dat logisch is voor planetair bewustzijn."

Sommige huidige satellieten, zoals een kleine vloot die wordt geëxploiteerd door de Amerikaanse National Weather Service, bevatten dat soort sensoren. Maar, Gasiewski zei, hun dekking is slecht. Die satellieten, bijvoorbeeld, ga maar eens in de paar uur over hetzelfde stuk land - en zelfs dan, alleen boven Noord- en Zuid-Amerika.

Gasiewski wilde het beter doen. In 2013, hij hielp Orbital Micro Systems te vinden, hoofdkantoor in Boulder, en vergemakkelijkte de licentieverlening van belangrijke door CU Boulder ontwikkelde technologie die het commerciële satellietprogramma van het bedrijf aandrijft. Gasiewski is momenteel de hoofdwetenschapper voor het bedrijf.

Planetaire vloot

De samenwerking draait om klein denken, niet groot. Over meerdere jaren, Gasiewski en zijn collega's hebben technologie die traditioneel op satellieten ter grootte van auto's rijdt, geminiaturiseerd. Als resultaat, zijn team heeft een model ontwikkeld voor vervangbare satellieten.

Elk van de geplande 48 CubeSats van de groep, Gasiewski zei, zou slechts een paar jaar in een baan om de aarde blijven en dan worden omgeschakeld met een nieuwe versie.

"We beginnen met een satelliet die eenvoudig is, en elk gaat een beetje meer complexiteit toevoegen, " hij zei.

Als dat systeem eenmaal in de lucht is, Orbital Micro Systems is van plan zijn gegevens te verkopen aan landbouwproducenten, vervoerders en andere ondernemers over de hele wereld. Het bedrijf zal zijn actuele waarnemingen ook koppelen aan tools die weersvoorspellingen maken.

Gasiewksi wijst op recente overstromingen in Afrika en de VS als voorbeelden van waarom dergelijke tijdige waarschuwingen nodig zijn. Grote delen van het Midwesten overstroomden na de 'bomcycloon' van maart, "terwijl hevige stortbuien honderden doden veroorzaakten in Mozambique.

"Als die gebeurtenissen beter hadden kunnen worden voorspeld, dan hadden mensen beter voorbereid kunnen zijn, ' zei Gasiewski.

Hij kijkt ook persoonlijk uit naar de stappen na de lancering - het hoogtepunt van meer dan 30 jaar werk.

"Ik kan je niet vertellen hoe opgewonden ik ben, "Gasiewski zei. "Het kijken naar de lancering was een belangrijke stap, maar het bewijzen van de commerciële waarde van wat we bij CU in de ruimte hebben ontwikkeld, is een enorme stap voorwaarts voor het team en de wereld."