De Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem (PACE)-satelliet werd op 8 februari gelanceerd en heeft een aantal weken in de ruimte tests van het ruimtevaartuig en de instrumenten ondergaan om de goede werking en gegevenskwaliteit te garanderen. De missie verzamelt gegevens waartoe het publiek nu hier toegang heeft.
PACE-gegevens zullen onderzoekers in staat stellen het microscopisch leven in de oceaan en deeltjes in de lucht te bestuderen, waardoor het inzicht in kwesties als de gezondheid van de visserij, schadelijke algenbloei, luchtvervuiling en rook van natuurbranden wordt vergroot. Met PACE kunnen wetenschappers ook onderzoeken hoe de oceaan en de atmosfeer met elkaar omgaan en worden beïnvloed door een veranderend klimaat.
Het OCI-instrument van PACE verzamelt ook gegevens die kunnen worden gebruikt om atmosferische omstandigheden te bestuderen. De bovenste drie panelen van deze OCI-afbeelding, waarop stof uit Noord-Afrika wordt afgebeeld dat in de Middellandse Zee wordt meegevoerd, tonen gegevens die wetenschappers in het verleden hebben kunnen verzamelen met behulp van satellietinstrumenten:afbeeldingen in ware kleuren, de optische diepte van de aerosolen en de UV-aerosolindex. De onderste twee afbeeldingen visualiseren nieuwe stukjes gegevens die wetenschappers zullen helpen nauwkeurigere klimaatmodellen te maken. Single-Scattering Albedo (SSA) vertelt de fractie van het verstrooide of geabsorbeerde licht, dat zal worden gebruikt om klimaatmodellen te verbeteren. Aerosollaaghoogte vertelt hoe laag bij de grond of hoog in de atmosfeer aërosolen zich bevinden, wat helpt bij het begrijpen van de luchtkwaliteit. Krediet:NASA/UMBC
"Deze verbluffende beelden bevorderen het engagement van NASA om onze thuisplaneet te beschermen", aldus NASA-beheerder Bill Nelson. "De observaties van PACE zullen ons een beter begrip geven van hoe onze oceanen en waterwegen, en de kleine organismen die ze thuis noemen, de aarde beïnvloeden. Van kustgemeenschappen tot de visserij, NASA verzamelt cruciale klimaatgegevens voor alle mensen."
“Het eerste licht van de PACE-missie is een belangrijke mijlpaal in onze voortdurende inspanningen om onze veranderende planeet beter te begrijpen. De aarde is een waterplaneet, en toch weten we meer over het oppervlak van de maan dan over onze eigen oceanen. PACE is een van de verschillende belangrijke missies – waaronder SWOT en onze komende NISAR-missie – die een nieuw tijdperk van aardwetenschappen openen”, zegt Karen St. Germain, directeur van de NASA Earth Science Division.
Het Ocean Color Instrument van de satelliet, gebouwd en beheerd door NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, observeert de oceaan, het land en de atmosfeer over een spectrum van ultraviolet, zichtbaar en nabij-infrarood licht. Terwijl eerdere oceaankleurensatellieten slechts een handvol golflengten konden detecteren, detecteert PACE meer dan 200 golflengten. Met dit uitgebreide spectrale bereik kunnen wetenschappers specifieke gemeenschappen van fytoplankton identificeren. Verschillende soorten spelen verschillende rollen in het ecosysteem en de koolstofcyclus – de meeste zijn goedaardig, maar sommige zijn schadelijk voor de menselijke gezondheid – dus het onderscheiden van fytoplanktongemeenschappen is een belangrijke missie van de satelliet.
Vroege gegevens van het SPEXone-polarimeterinstrument aan boord van PACE tonen aërosolen in een diagonale strook boven Japan op 16 maart 2024, en Ethiopië op 6 maart 2024. In de bovenste twee panelen vertegenwoordigen lichtere kleuren een grotere fractie van gepolariseerd licht. In de onderste panelen zijn SPEXone-gegevens gebruikt om onderscheid te maken tussen fijne aerosolen, zoals rook, en grove aerosolen, zoals stof en zeespray. SPEXone-gegevens kunnen ook meten hoeveel aerosolen licht van de zon absorberen. Boven Ethiopië laten de gegevens zien dat vooral fijne deeltjes zonlicht absorberen, wat typerend is voor rook afkomstig van de verbranding van biomassa. In Japan zijn er ook fijne aerosolen, maar zonder dezelfde absorptie. Dit duidt op stedelijke vervuiling vanuit Tokio, die richting de oceaan wordt geblazen en vermengd met zeezout. De polarisatiewaarnemingen van SPEXone worden weergegeven op een achtergrondbeeld in ware kleuren van een ander instrument van PACE, OCI. Credit:SRON
De twee meerhoekpolarimeters van PACE, HARP2 en SPEXone, meten gepolariseerd licht dat wordt weerkaatst door wolken en kleine deeltjes in de atmosfeer. Deze deeltjes, bekend als aerosolen, kunnen variëren van stof tot rook tot zeespray en meer. De twee polarimeters zijn complementair in hun mogelijkheden. SPEXone, gebouwd bij het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek (SRON) en Airbus Netherlands B.V., zal de aarde in hyperspectrale resolutie bekijken – waarbij alle kleuren van de regenboog worden gedetecteerd – vanuit vijf verschillende kijkhoeken. HARP2, gebouwd aan de Universiteit van Maryland, Baltimore County (UMBC), zal vier golflengten van licht waarnemen, met 60 verschillende kijkhoeken.
Met deze gegevens kunnen wetenschappers de eigenschappen van wolken meten – die belangrijk zijn voor het begrijpen van het klimaat – en atmosferische aërosolen monitoren, analyseren en identificeren om het publiek beter te informeren over de luchtkwaliteit. Wetenschappers zullen ook kunnen leren hoe aerosolen interageren met wolken en de vorming van wolken beïnvloeden, wat essentieel is voor het creëren van nauwkeurige klimaatmodellen.
Vroege beelden van PACE's HARP2-polarimeter legden gegevens vast over wolken boven de westkust van Zuid-Amerika op 11 maart 2024. De polarimetriegegevens kunnen worden gebruikt om informatie te bepalen over de wolkendruppeltjes waaruit de wolkenboog bestaat – een regenboog die wordt geproduceerd door gereflecteerd zonlicht door wolkendruppels in plaats van regendruppels. Wetenschappers kunnen leren hoe de wolken reageren op door de mens veroorzaakte vervuiling en andere aerosolen en kunnen met deze polarimetrische gegevens de grootte van de wolkendruppeltjes meten. Credit:UMBC
"We dromen al meer dan twintig jaar van PACE-achtige beelden. Het is surrealistisch om eindelijk het echte werk te zien", zegt Jeremy Werdell, PACE-projectwetenschapper bij NASA Goddard. "De gegevens van alle drie de instrumenten zijn van zo'n hoge kwaliteit dat we deze twee maanden na de lancering publiekelijk kunnen gaan verspreiden, en ik ben trots op ons team dat dat mogelijk heeft gemaakt. Deze gegevens zullen niet alleen een positieve invloed hebben op ons dagelijks leven door informatie te verschaffen over luchtkwaliteit en de gezondheid van aquatische ecosystemen, maar veranderen ook de manier waarop we in de loop van de tijd naar onze thuisplaneet kijken."
De PACE-missie wordt beheerd door NASA Goddard, die ook het ruimtevaartuig en het oceaankleurinstrument heeft gebouwd en getest. De Hyper-Angular Rainbow Polarimeter #2 (HARP2) is ontworpen en gebouwd door de Universiteit van Maryland, Baltimore County, en de Spectro-polarimeter for Planetary Exploration (SPEXone) is ontwikkeld en gebouwd door een Nederlands consortium onder leiding van het Nederlands Instituut voor Ruimteonderzoek. , Airbus Defensie en Ruimtevaart Nederland.