science >> Wetenschap >  >> Natuur

NASA keert technologie terug naar de aarde om zich te concentreren op klimaatverandering

Krediet:CC0 Publiek Domein

Na tientallen jaren staren in de ruimte, NASA keert zijn technologie terug naar de aarde om de effecten van droogte te bestuderen, brand en klimaatverandering op de blauwe planeet.

In het Jet Propulsion Laboratory in La Cañada Flintridge afgelopen donderdag, wetenschappers en staatsfunctionarissen kwamen bijeen om te bespreken hoe satellietgegevens, 3D-beeldvorming en nieuwe radar- en lasertechnologieën kunnen onschatbare inzichten bieden in de snel veranderende systemen van de aarde.

Sommigen zeiden dat de bijeenkomst een ommekeer betekende voor eerder in silo's geplaatste agentschappen, en onderstreepte de noodzaak om samen te werken om de klimaatcrisis op te lossen.

"Ik wil niet al te dramatisch zijn, maar in waarheid, deze discussie gaat over het redden van onze planeet, " NASA-beheerder Bill Nelson vertelde de groep aanwezigen, waaronder aard- en ruimtewetenschappers van NASA en JPL, lokale congresvertegenwoordigers en Californische milieusecretarissen Wade Crowfoot en Jared Blumenfeld.

Aankomende op de aarde gerichte missies zullen een nauwkeuriger beeld geven van "alles wat er gebeurt" met de oceanen, het land en de atmosfeer dan ooit tevoren, zei Nelson. Onder de grote items waren nieuwe instrumenten om sneeuw en grondwater te meten, satellieten om methaanemissies te monitoren en teledetectiemiddelen om de impact van gevaren zoals bosbranden te beoordelen, aardbevingen en modderstromen.

"We worden geconfronteerd met een existentiële crisis op deze planeet, " zei Kraaipoot, de staatssecretaris van natuurlijke hulpbronnen. "Deze uitdagingen zijn intens. ... Maar er is geen betere plek dan Californië om dit werk te doen, omdat we de ernst van de dreiging begrijpen."

De ontmoeting tussen Californië en federale functionarissen was een verre schreeuw van 2018, toen – gefrustreerd door de inspanningen van de regering-Trump om klimaatonderzoek te stoppen – de toenmalige regering. Jerry Brown stond erop dat Californië "onze eigen verdomde satelliet, om erachter te komen waar de vervuiling is en hoe we er een einde aan gaan maken."

Nutsvoorzieningen, drie jaar later, Californiërs hoeven alleen maar uit hun raam te kijken om een ​​idee te krijgen van wat wetenschappers van bovenaf kunnen waarnemen. Bosbranden verbranden recordareaal in het westen, terwijl de verergering van de droogte de watervoorraden in de regio tot ongekende hoogten afvoert. De staat registreerde ook zijn heetste zomer ooit in 2021.

Velen op de bijeenkomst hoopten dat de bevindingen van NASA en JPL zouden helpen de opwarming van de aarde tegen te gaan door besluitvormers te informeren bij het bepalen van de beste paden voorwaarts.

"Het is echt een gamechanger om deze gegevens te kunnen hebben, "Pam Melroy, plaatsvervangend beheerder van NASA, zei:opmerkend dat de VS ook de rest van de wereld kunnen leiden in het gebruik van dezelfde tools. "Omdat we het klimaat nooit zullen oplossen voordat iedereen deelnemer is."

Veel van de projecten zijn al jaren in ontwikkeling, maar een recent memorandum van overeenstemming tussen de staat en JPL hielp extra projecten van de grond te krijgen, Crowfoot zei - inclusief kritische items gericht op waterbestendigheid. De westelijke VS hebben de afgelopen maanden zulke ernstige droogte meegemaakt dat functionarissen de waterkrachtcentrale van Lake Oroville voor het eerst hebben gesloten en het allereerste watertekort op de Colorado-rivier hebben uitgeroepen, onder andere acties.

Een nieuw webgebaseerd platform, OpenET, zal satellietgebaseerde informatie verstrekken over verdamping, het proces waardoor water planten verlaat, bodems en andere oppervlakken, die overheidsfunctionarissen kunnen helpen het watergebruik in landbouwgebieden te begrijpen en boeren kunnen helpen met precisie-irrigatie.

"Zoals staat, we doen ons best om deze bron van water te beheren, maar we zullen het nooit doen met de verfijning die we nodig hebben zonder partners zoals NASA, "Kraaivoet zei, eraan toevoegend dat het bureau het "punt van de speer" zou kunnen zijn als het gaat om de bestrijding van klimaatverandering.

Andere watergerelateerde items zijn onder meer oppervlaktewater- en oceaantopografie-instrumenten, bekend als SWOT, die zullen bijdragen aan NASA's allereerste wereldwijde onderzoek van het aardoppervlaktewater. Elke 21 dagen, SWOT zal bijna 600 onderzoeken, 000 mijl van wereldwijde rivieren minstens twee keer, het helpen van droogtevoorspellers en voorbereidingen voor gevaarlijke overstromingen, zeiden ambtenaren. Het staat gepland voor lancering in 2022.

JPL interim-directeur Larry James zei dat de volgende generatie watermetende ruimtevaartuigen wetenschappers ook in staat zullen stellen om voor het eerst de hoogte en stroming van zoetwaterlichamen te meten, terwijl laserbeeldspectrometers helpen bij het bestuderen van het smelten van sneeuw en het sneeuwvolume.

Maar wetenschappers bestuderen niet alleen water. Methaan was ook een punt van discussie, met een nieuwe satelliet die in 2023 wordt gelanceerd en die zal helpen de concentraties van de schadelijke emissie te monitoren, de op een na grootste bijdrage aan de opwarming van de aarde, na koolstofdioxide.

Blumenfeld, Californische secretaris voor milieubescherming, zei dat de drie grootste producenten van methaan in de staat de olie- en gasindustrie zijn, stortplaatsen en landbouw (met name operaties met grote dieren en melkveebedrijven). Met de nieuwe tool kan iedereen zien of een olieraffinaderij, bijvoorbeeld, lekt methaan.

"Het geeft verantwoording, wat een cruciaal element is dat we moeten bereiken om de klimaatcrisis het hoofd te bieden, en het zou niet gebeuren zonder NASA en JPL, " zei Blumenfeld. "Globaal gezien, en woonachtig in Californië, dit is echt een groot probleem."

Maar ruimtemissies zijn ook onder de loep genomen vanwege hun eigen milieu-impact, aangezien drijfgassen die nodig zijn om raketten de ruimte in te lanceren, koolstofdioxide kunnen verdrijven, vloeibare waterstof, kerosine of andere chemicaliën in de atmosfeer terechtkomen.

De lancering van een Falcon Heavy-raket van SpaceX, Elon Musk's particuliere ruimtetransportbedrijf, verbrandde ongeveer 400 ton kerosine en stootte in een paar minuten meer koolstofdioxide uit dan een gemiddelde auto in meer dan twee eeuwen zou doen, rapporten gevonden - en het aantal commerciële ruimtevluchten zal naar verwachting de komende jaren vertienvoudigen.

Maar NASA-beheerders zeggen dat de schaal van hun projecten "kleiner en slimmer wordt, " met een officiële opmerking dat de methaansatelliet "de grootte van een schoenendoos" heeft.

"Het is een absoluut minuscuul deel, maar het is een echte zorg, " Melroy zei over raketemissies, merkt op dat het bureau werkt aan de ontwikkeling van duurzamere brandstoffen.

En hoewel veel van de nieuwe tools een overzicht bieden van enorme mondiale uitdagingen, sommige zijn veel meer lokaal. Nelson zei dat mensen geen wetenschappers hoeven te zijn om de impact van bosbranden te begrijpen. droogte, zinkgaten of overstromingen.

"Er zijn plaatsen in het land, en vertegenwoordigd in de zalen van de regering, die zeer resistent zullen zijn, dus we moeten het verhaal vertellen, "zei hij. "We moeten de mensen opvoeden, en helaas, meer en meer, al deze rampen helpen ons daarbij."

Bijna 2,5 miljoen hectare is dit jaar tot nu toe verbrand in de bosbranden in Californië - een aantal dat op de tweede plaats komt na 2020, het ergste natuurbrandseizoen ooit in de staat. Hele steden zijn door de vlammen met de grond gelijk gemaakt.

Sommige NASA-tools kunnen helpen identificeren waar bosbranden spotten, of het afschieten van sintels die mogelijk de brandweer in gevaar kunnen brengen en nieuwe branden kunnen aansteken, zeiden ambtenaren. Anderen kunnen geavanceerde radarsystemen gebruiken boven rampgebieden om schade te beoordelen en eerstehulpverleners te helpen.

JPL Earth Science and Technology Director Jim Graf zei dat ze ook over de 1 kunnen vliegen. 100-mijls dijksysteem in de Sacramento-San Joaquin River Delta om snel zinken of zwakke punten te identificeren. Die informatie kan ambtenaren helpen bij het nemen van beslissingen over kritieke infrastructuur, zoals wegen, bruggen en aquaducten.

Ambtenaren toonden donderdag ook hun NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar-satelliet, of NISAR, die nog in aanbouw is en "een ongekend zicht op de aarde zal bieden" wanneer het in 2023 wordt gelanceerd, ze zeiden. De satelliet zal de hele wereld in de gaten houden terwijl hij scant op verstoringen in gletsjers, vulkanen en andere systemen.

"In principe, het gaat twee radarinstrumenten gebruiken die kijken naar veranderingen in het aardoppervlak, " zei Susan Owen McCollum, plaatsvervangend projectwetenschapper voor NISAR. "Dat kan je eigenlijk veel vertellen:hoe snel de ijskappen smelten, hoe snel de grond beweegt."

Een ander aspect van de radar zal ambtenaren in staat stellen te volgen hoe bosbiomassa verandert door koolstofinsluiting of andere processen, McCollum zei, die essentieel kunnen zijn voor het bestuderen van plaatsen zoals de Amazone.

"Radar is een zeer krachtig hulpmiddel voor beeldvorming - het ziet de aarde op een andere manier, " ze zei.

Maar NASA en JPL hebben ook de laatste grens niet uit het oog verloren, en functionarissen boden donderdag een rondleiding door de controlekamer voor de Mars Perseverance-rover. de rover, die in februari op Mars landde, verzamelt gesteentemonsters die voor nader onderzoek naar de aarde zullen worden teruggestuurd.

De Ingenuity-helikopter die met de rover arriveerde, heeft ook meer dan een dozijn vluchten voltooid, ze zeiden, voor het eerst demonstreren dat aangedreven, gecontroleerde vlucht op een andere planeet mogelijk is.

Maar hoewel de uitdagingen van ruimteverkenning misschien een wereld verwijderd lijken van die hier op aarde, Doorzettingsvermogen-projectwetenschapper Ken Farley zei dat er veel kan worden geleerd van de rode planeet. Sommige van de rotsen die zijn team bestudeert, zijn 3,5 miljard jaar oud en stammen uit een tijd waarin vloeibaar water op het oppervlak van Mars stroomde.

Er is vandaag geen vloeibaar water op het oppervlak van Mars, hij zei, en er is in wezen geen sfeer.

"Het is een voorbeeld van enorme klimaatverandering - van een planeet waarvan we denken dat die bewoonbaar zou zijn geweest tot een planeet die, tenminste aan de oppervlakte, is niet, " zei Farley. "Het is een duidelijk voorbeeld dat klimaatveranderingen, en het kan enorm veranderen."

Nelson, de NASA-beheerder, herhaalde die gevoelens toen hij het controleteam van de rover toesprak.

"Dat is een van de ingrijpende dingen waarvan ik denk dat er gebeurt met elke persoon die het voorrecht heeft gehad om uit het raam van een ruimtevaartuig te kijken wanneer je om de aarde draait, "zei hij. "Je ziet hoe mooi het is, maar hoe kwetsbaar."

© 2021 Los Angeles Times.
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.