Cientistas concluíram recentemente voos de teste com protótipos de sensores de satélite em potencial - incluindo dois do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA em Pasadena, Califórnia - sobre o oeste dos Estados Unidos, sondando questões científicas básicas sobre aerossóis, nuvens, qualidade do ar e ecossistemas oceânicos globais.

A campanha de voo, chamado de Caracterização de Aerossol de Polarímetro e Lidar (ACEPOL), procurou testar as capacidades de vários instrumentos propostos para o estudo de pré-formulação Aerosol-Cloud-Ecosystem (ACE).

Aerossóis são pequenas partículas sólidas ou líquidas suspensas na atmosfera da Terra, como poeira fina, fumaça, pólen ou fuligem. Essas partículas se espalham e absorvem a luz do sol e são críticas para a formação de nuvens e precipitação. Os cientistas podem analisar essa luz espalhada usando instrumentos como polarímetros, que medem a cor e polarização da luz espalhada, e lidars, que usam lasers para sondar a atmosfera. Juntos, esses conjuntos de dados fornecem informações importantes sobre as propriedades do aerossol, incluindo o tamanho, forma e composição química - informações que fornecem uma melhor compreensão e avaliação de seus efeitos sobre o clima, clima e qualidade do ar.

Antes de ser lançado ao espaço, As versões aerotransportadas de sensores de satélite normalmente fazem um teste na aeronave de alta altitude ER-2 da NASA. A plataforma, baseado no Armstrong Flight Research Center da NASA em Palmdale, Califórnia, voa em altitudes de até 70, 000 pés (21, 336 metros), e fornece um ponto de vista e condições semelhantes às do espaço. Ao voar esses instrumentos em uma aeronave antes do custo de lançá-los ao espaço, cientistas e engenheiros podem fazer ajustes no hardware e nos algoritmos de recuperação de dados.

O ER-2 também permite que os cientistas observem eventos específicos de interesse, como incêndios florestais ou erupções vulcânicas, para obter uma coleção mais abrangente de diferentes tipos de aerossóis em diferentes condições. A fase de teste da aeronave no desenvolvimento do sensor é útil para garantir que os instrumentos estejam coletando dados precisos e úteis antes do momento em que a versão final dos sensores faz sua viagem ao espaço.

Além de testar os recursos de novos sensores, Os voos da ACEPOL também forneceram dados de calibração e avaliação para o satélite Cloud-Aerosol Lidar e Infrared Pathfinder Satellite Observation (CALIPSO) lidar com passagens subterrâneas como parte de seus planos de vôo. Além de comparações com CALIPSO, A ACEPOL também contribui para o desenvolvimento de futuras missões de satélite, incluindo o EarthCare da Agência Espacial Europeia, a Organização Europeia para a Exploração de Satélites Meteorológicos 'Satélite Operacional Meteorológico - Segunda Geração (METOP-SG), e Multi-Angle Imager da NASA para Aerossóis (MAIA) e Plâncton, Aerossol, Nuvem, programas ocean Ecosystem (PACE). O MAIA está sendo construído e é gerenciado pelo JPL.

A equipe completou nove voos que terminaram em meados de novembro, observando alvos como o Vale Central da Califórnia e o Oceano Pacífico, e no extremo leste do Arizona, onde a equipe observou a fumaça de incêndios florestais controlados perto de Flagstaff.

A carga útil do ER-2 incluía quatro polarímetros aerotransportados - Polarímetro Hiper-angular Arco-íris Aerotransportado (AirHARP), Imageador EspectroPolarimétrico Multi-ângulo aerotransportado do JPL (AirMSPI), Espectropolarímetro aerotransportado para exploração planetária (AirSPEX) e Polarímetro de varredura de pesquisa (RSP) - e dois instrumentos lidar - Cloud Physics Lidar (CPL) e High Spectral Resolution Lidar-2 (HSRL-2). Cada um dos polarímetros usou diferentes técnicas e ângulos para medir e registrar dados. Os instrumentos também diferiam uns dos outros em tamanho e potência. De uma perspectiva de engenharia, o objetivo final da missão ACEPOL era entender melhor como essas diferenças gerais se traduzem na coleta de dados.

A combinação do polarímetro e instrumentos lidar, junto com dados baseados no solo de estações estacionárias de medição da qualidade do ar, fornecem aos cientistas uma imagem mais completa da distribuição tridimensional dos aerossóis na atmosfera da Terra. O uso de uma variedade de abordagens diferentes para a coleta de dados também permite aos cientistas diferenciar entre vários tipos de aerossóis (por exemplo, fumaça, pó, poluição) e nuvens (cirrus, stratus, etc.).