Een groep wetenschappers van NASA en National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), waaronder wetenschappers van NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië, werken deze maand samen voor een luchtlandingsmissie gericht op het bestuderen van zware stormprocessen en intensivering. De veldcampagne Hands-On Project Experience (HOPE) Eastern Pacific Origins and Characteristics of Hurricanes (EPOCH) zal NASA's Global Hawk autonome vliegtuig gebruiken om stormen op het noordelijk halfrond te bestuderen om meer te weten te komen over hoe stormen toenemen terwijl ze over de oceaan brouwen.

De reikwijdte van de missie was aanvankelijk alleen gericht op de regio van de oostelijke Stille Oceaan, maar werd uitgebreid naar zowel de Golf- als de Atlantische regio om het wetenschappelijke team bredere mogelijkheden voor gegevensverzameling te geven.

"Ons belangrijkste aandachtspunt is nog steeds de oostelijke Stille Oceaan, maar als het team iets zag ontwikkelen voor de oostkust dat grote gevolgen kan hebben voor kustgemeenschappen, we zouden zeker opnieuw kalibreren om het vliegtuig naar dat gebied te sturen, " zei Amber Emory, hoofdonderzoeker van NASA.

Een beter begrip van stormintensivering is een belangrijk doel van HOPE EPOCH. De gegevens zullen helpen bij het verbeteren van modellen die de impact van stormen op kustgebieden voorspellen, waar materiële schade en bedreiging voor mensenlevens hoog kunnen zijn.

NASA heeft de campagne geleid door de HOPE EPOCH-wetenschapslading op het Global Hawk-platform te integreren en operationeel toezicht te houden op de zes geplande missievluchten. De rol van NOAA zal zijn om gegevens van dropsondes - apparaten die uit vliegtuigen zijn gevallen om stormomstandigheden te meten - op te nemen in de operationele modellen van de NOAA National Weather Service om de voorspellingen van de stormbaan en -intensiteit die aan het publiek worden verstrekt, te verbeteren. NOAA gebruikte de Global Hawk voor het eerst om orkaan Gaston in 2016 te bestuderen.

Terwijl de Global Hawk op een hoogte van 60 vliegt, 000 voet (18, 300 meter), het team zal zes vluchten van 24 uur uitvoeren, waarvan er drie worden ondersteund en gefinancierd via een partnerschap met NOAA's Unmanned Aircraft Systems-programma.

NASA's autonome Global Hawk wordt bediend vanuit NASA's Armstrong Flight Research Center op Edwards Air Force Base in Californië en is ontwikkeld voor de Amerikaanse luchtmacht door Northrop Grumman. Het is bij uitstek geschikt voor op grote hoogte, langdurige aardwetenschappelijke vluchten.

Het vermogen van de Global Hawk om autonoom lange afstanden te vliegen, voor langere tijd in de lucht blijven en grote ladingen vervoeren, biedt de wetenschappelijke gemeenschap een nieuwe mogelijkheid voor het meten, het monitoren en observeren van afgelegen locaties op aarde niet haalbaar of praktisch met bestuurde vliegtuigen of ruimtesatellieten.

De wetenschappelijke payload bestaat uit een verscheidenheid aan instrumenten die verschillende aspecten van stormsystemen zullen meten, inclusief windsnelheid, druk, temperatuur, vochtigheid, wolkenvochtgehalte en de algehele structuur van het stormsysteem.

Veel van de wetenschappelijke instrumenten hebben eerder op de Global Hawk gevlogen, inclusief de High-Altitude MMIC Sounding Radiometer (HAMSR), een microgolfgeluidsinstrument dat verticale profielen van temperatuur en vochtigheid opneemt; en de Airborne Vertical Atmospheric Profiling System (AVAPS) dropsondes, die uit het vliegtuig worden vrijgegeven tot profieltemperatuur, vochtigheid, druk, windsnelheid en richting.

Nieuw in de wetenschappelijke payload is het ER-2 X-band Doppler Radar (EXRAD)-instrument dat de verticale snelheid van een stormsysteem waarneemt. EXRAD heeft zowel een conisch aftastende bundel als een nadirbundel, die direct onder het vliegtuig naar beneden kijkt. EXRAD stelt onderzoekers nu in staat om directe metingen van verticale snelheden direct onder het vliegtuig te krijgen.

Het EXRAD-instrument wordt beheerd en geëxploiteerd door NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland; en het HAMSR-instrument wordt beheerd door JPL. Het National Center for Atmospheric Research ontwikkelde het AVAPS dropsonde-systeem, en het NOAA-team zal het systeem voor de HOPE EPOCH-missie beheren en bedienen.

Naast de wetenschappelijke waarde die de HOPE EPOCH-missie met zich meebrengt, de campagne biedt ook een unieke kans voor beginnende wetenschappers en projectmanagers om zich professioneel te ontwikkelen.

HOPE is een coöperatief programma voor personeelsontwikkeling, gesponsord door het Academy of Program/Project &Engineering Leadership (APPEL)-programma en NASA's Science Mission Directorate. Het HOPE-trainingsprogramma biedt een team van vroege NASA-medewerkers de mogelijkheid om voorstellen te doen, ontwerp, ontwikkelen, bouwen en lanceren van een suborbital-vluchtproject in de loop van 18 maanden. Deze mogelijkheid stelt deelnemers in staat om de kennis en vaardigheden op te doen die nodig zijn om de toekomstige vluchtprojecten van NASA te beheren.

Emory begon in 2009 als stagiair bij NASA Pathways. De HOPE EPOCH-missie is bijzonder spannend voor haar, zoals sommige van haar eerste wetenschappelijke projecten bij NASA begonnen met het Global Hawk-programma.

De NASA Global Hawk had zijn eerste vluchten tijdens de 2010 Genesis en Rapid Intensification Processes (GRIP) -campagne. Overigens, de eerste EPOCH-wetenschapsvlucht was gericht op de tropische storm Franklin toen deze in 2010 opkwam van het schiereiland Yucatan in de Golf van Campeche langs een spoor dat bijna identiek was aan dat van orkaan Karl die tijdens GRIP het doelwit was en waar Emory een belangrijke rol speelde.

"Het is opwindend om te werken met mensen die zo toegewijd zijn om de missie tot een succes te maken, "Zei Emory. "Elke missie heeft zijn eigen reeks uitdagingen, maar als mensen aan tafel komen met nieuwe ideeën over hoe ze die uitdagingen kunnen oplossen, het zorgt voor een zeer lonende ervaring en we leren uiteindelijk veel van elkaar."