Het werk is begonnen aan een nieuwe CubeSat-missie die voor het eerst een nieuwe, veelbelovende techniek voor het meten van bodemvocht vanuit de ruimte - gegevens die belangrijk zijn voor vroege waarschuwingen voor overstromingen en droogte, evenals voor voorspellingen van gewasopbrengsten.

De technologie-demonstratie missie, Kansensignalen:P-bandonderzoek, zal een teledetectietechniek valideren, signalen van kansen genoemd. Hoewel wetenschappers het concept hebben bewezen in grondgebonden campagnes, SNoOPI, zoals de missie ook wel bekend staat, zal de eerste demonstratie in een baan om de aarde zijn wanneer het in 2021 in een lage baan om de aarde wordt ingezet.

uiteindelijk, wetenschappers willen een constellatie van kleine satellieten vliegen, allemaal met dezelfde techniek, om de hoeveelheid water te bepalen die is opgeslagen in een sneeuwlaag en de hoeveelheid water die aanwezig is in de bodem in de wortelzone - metingen die niet mogelijk zijn met de huidige ruimtegebaseerde technologie.

Om deze gegevens te verzamelen, SNoOPI zal een beetje anders werken dan andere missies. In plaats van zijn eigen radiosignalen naar de aarde te genereren en uit te zenden en vervolgens het geretourneerde signaal te analyseren, het zal profiteren van reeds beschikbare telecommunicatiesignalen.

specifiek, SNoOPI haalt het P-band radiosignaal op, die gevoelig is voor vocht, in uitzendingen van een telecommunicatiesatelliet in een baan om 22, 000 mijl boven het aardoppervlak. Net als bij zichtbaar licht, deze signalen raken de aarde, interactie met de omgeving, en stuiteren letterlijk terug in de ruimte waar SNoOPI's enige instrument op de loer ligt om de P-bandfrequentie te verzamelen. Door de teruggestuurde signalen te analyseren, wetenschappers kunnen vochtmetingen afleiden.

Ideale toepassing:

Voor de SNoOPI-missie, de signalen-of-opportunity-techniek is ideaal, zei Jeffrey Piepmeier, een van de vele ingenieurs bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, betrokken bij de missie onder leiding van Purdue University Professor James Garrison. NASA's In-Space-validatie van aardwetenschappelijke technologieën, of Investeer, programma financiert de ontwikkeling van SNoOPI.

NASA's Bodemvocht Actief Passief, of SMAP, missie verzamelt momenteel vochtgegevens. Echter, in plaats van P-band, het gebruikt een andere radiofrequentie - de L-band met een hogere frequentie - om de hoeveelheid water in de bovenste vijf centimeter aarde overal op het aardoppervlak in kaart te brengen. Echter, SMAP kan geen vochtmetingen op wortelniveau verzamelen. Het ondervindt ook moeilijkheden bij het meten van bodemvocht in beboste en bergachtige gebieden.

lagere frequenties, zoals de P-band, kan vier keer dieper in de grond of sneeuwlaag reizen, waardoor de beperking van de L-band wordt overwonnen. Maar P-band heeft zijn eigen tekortkomingen. Omdat traditionele P-bandinstrumenten gevoelig zijn voor radio-interferentie veroorzaakt door signaaloverloop van naburige spectrumgebruikers, ze hebben een grote antenne nodig om actief signalen te verzenden en te ontvangen om voldoende ruimtelijke resolutie te verkrijgen.

Omdat SNoOPI reeds bestaande telecommunicatiesignalen hergebruikt, het heeft geen zender nodig. Verder, het telecommunicatiesignaal dat SNoOPI uiteindelijk opvangt nadat het terug de ruimte in stuitert, is extreem krachtig, het elimineren van de noodzaak van een grote antenne, Piepmeier uitgelegd.

"De signaalefficiëntie maakt deze techniek zeer kosteneffectief, Piepmeier zei. "Omdat we de noodzaak van een grote antenne elimineren, het maakt het gebruik van de techniek op een CubeSat mogelijk, die zo groot kan zijn als een brood."

Goddard en het Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, bouwen het instrument van SNoOPI en een externe leverancier zal de CubeSat-bus leveren. Garnizoen, die de P-band signalen-of-opportunity-techniek bedacht, beheert de algehele missie-ontwikkelingsinspanning.

Mocht de techniek effectief blijken in de ruimte, het team gelooft dat NASA maar liefst negen kleine satellieten langs een polaire baan zou kunnen vliegen om wortelzonekaarten te maken die weersvoorspellers nodig hebben, waterbeheerders, boeren, en exploitanten van elektriciteitscentrales.

kleine satellieten, inclusief CubeSats, spelen een steeds grotere rol bij exploratie, technologie demonstratie, wetenschappelijk onderzoek en onderwijsonderzoek bij NASA, waaronder:planetaire ruimteverkenning; Aardobservaties; fundamentele aard- en ruimtewetenschap; en het ontwikkelen van voorloperwetenschappelijke instrumenten zoals geavanceerde lasercommunicatie, satelliet-naar-satelliet communicatie en autonome bewegingsmogelijkheden.