Hoe vaak ben je zonder paraplu naar buiten gestapt in een onverwachte regenbui en wenste je dat de weersvoorspellingen nauwkeuriger waren?

Een satelliet die niet groter is dan een schoenendoos kan ooit helpen. Klein genoeg om in een rugzak te passen, de toepasselijk genaamde RainCube (Radar in a CubeSat) gebruikt experimentele technologie om stormen te zien door regen en sneeuw te detecteren met zeer kleine instrumenten. De mensen achter de miniatuurmissie vierden feest nadat RainCube zijn eerste beelden van een storm boven Mexico terugstuurde tijdens een technologiedemonstratie in augustus. De tweede golf van beelden in september ving de eerste regenval van orkaan Florence.

De kleine satelliet is een prototype voor een mogelijke vloot RainCubes die op een dag kunnen helpen bij het monitoren van zware stormen, leiden tot het verbeteren van de nauwkeurigheid van weersvoorspellingen en het volgen van klimaatverandering in de tijd.

"We hebben geen enkele manier om te meten hoe water en lucht bewegen in onweersbuien wereldwijd, " zei Graeme Stephens, directeur van het Center of Climate Sciences bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië. "We hebben daar helemaal geen informatie over, toch is het zo essentieel voor het voorspellen van zwaar weer en zelfs hoe regens in een toekomstig klimaat zullen veranderen."

RainCube is een soort "tech-demo, " een experiment om te zien of het verkleinen van een weerradar tot een goedkope, miniatuursatelliet kan nog steeds een realtime blik in stormen bieden. RainCube "ziet" objecten met behulp van radar, zoals een vleermuis sonar gebruikt. De paraplu-achtige antenne van de satelliet zendt piepjes uit, of gespecialiseerde radarsignalen, die weerkaatsen op regendruppels, het terugbrengen van een beeld van hoe de binnenkant van de storm eruit ziet.

Ingenieurs zoals hoofdonderzoeker Eva Peral moesten een manier bedenken om een ​​klein ruimtevaartuig te helpen een signaal te sturen dat sterk genoeg was om in een storm te kijken. "Het radarsignaal dringt door de storm, en dan ontvangt de radar een echo terug, "zei Peral. "Terwijl het radarsignaal dieper in de lagen van de storm gaat en de regen in die lagen meet, we krijgen een momentopname van de activiteit in de storm."

Het grotere plaatje zien

RainCube werd in juli vanuit het internationale ruimtestation ISS in een lage baan om de aarde geplaatst. De eerste beelden die het terugstuurde, waren afkomstig uit een gebied boven Mexico, waar het een momentopname maakte van een zich ontwikkelende storm in augustus.

"Er is een overvloed aan experimenten op de grond die een enorme hoeveelheid informatie hebben opgeleverd, en daarom zijn onze weersvoorspellingen tegenwoordig niet zo slecht, " zei Simone Tanelli, de mede-onderzoeker van RainCube. "Maar ze geven geen globaal beeld. er zijn weersatellieten die zo'n globaal beeld geven, maar wat ze je niet vertellen is wat er in de storm gebeurt. En daar gebeuren de processen die een storm doen groeien en/of vergaan."

Maar RainCube is niet bedoeld om op zichzelf een missie van het volgen van stormen te vervullen. Het is pas de eerste demonstratie dat een mini-regenradar zou kunnen werken.

Omdat RainCube geminiaturiseerd is, waardoor het minder duur is om te lanceren, veel meer van de satellieten zouden in een baan om de aarde kunnen worden gestuurd. Samen vliegen als ganzen, ze konden stormen volgen, om de paar minuten bijgewerkte informatie over hen doorgeven. Eventueel, ze kunnen gegevens opleveren om weermodellen te helpen evalueren en verbeteren die de beweging van regen voorspellen, sneeuw, ijzel en hagel.

"We zullen uiteindelijk veel interessantere, inzichtelijke wetenschap doen met een sterrenbeeld in plaats van met slechts één van hen, Stephens zei. "Wat we in de aardwetenschappen leren, is dat ruimte- en tijddekking belangrijker is dan het hebben van een heel duur satellietinstrument dat maar één ding doet."

En die toekomst lijkt dichterbij nu RainCube en andere aardobserverende CubeSats hebben bewezen dat ze kunnen werken.

"Wat RainCube aan de ene kant biedt, is een demonstratie van metingen die we momenteel in de ruimte hebben, " zei Stephens. "Maar wat het echt laat zien, is het potentieel voor een geheel nieuwe en andere manier om de aarde te observeren met veel kleine radars. Dat zal een heel nieuw uitzicht bieden bij het bekijken van de hydrologische cyclus van de aarde."

RainCube is een technologiedemonstratiemissie om Ka-band-neerslagradartechnologieën tegen lage kosten mogelijk te maken. platform voor snelle afhandeling.