CloudSat da NASA termina missão espiando o coração das nuvens
Um conceito artístico mostra a espaçonave CloudSat da NASA em órbita acima da Terra. Lançado em 2006, forneceu o primeiro levantamento global das propriedades da nuvem antes de ser desativado em março de 2024, no final da sua vida útil. Crédito:NASA/JPL CloudSat, uma missão da NASA que examinou furacões, registrou taxas globais de queda de neve e alcançou outras inovações climáticas e meteorológicas, encerrou suas operações. Originalmente proposta como uma missão de 22 meses, a espaçonave foi recentemente desativada após quase 18 anos observando a estrutura vertical e o conteúdo de gelo/água das nuvens.
Conforme planeado, a sonda – tendo atingido o fim da sua vida útil e já não sendo capaz de fazer observações regulares – foi colocada numa órbita no mês passado que resultará na sua eventual desintegração na atmosfera.
Quando lançado em 2006, o Cloud Profiling Radar da missão foi o primeiro radar de comprimento de onda de 94 GHz (banda W) a voar no espaço. Mil vezes mais sensível do que os típicos radares meteorológicos terrestres, proporcionou uma nova visão das nuvens – não como imagens planas num ecrã, mas como fatias 3D da atmosfera repletas de gelo e chuva.
Pela primeira vez, os cientistas puderam observar nuvens e precipitação em conjunto, disse Graeme Stephens, principal investigador da missão no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, no sul da Califórnia.
“Sem nuvens, os humanos não existiriam, porque elas fornecem a água doce que a vida como a conhecemos necessita”, disse ele. "Às vezes nos referimos a eles como diabinhos inteligentes por causa de suas propriedades confusas. As nuvens têm sido um enigma em termos de previsão das mudanças climáticas."
As nuvens há muito guardam muitos segredos. Antes do CloudSat, não sabíamos com que frequência as nuvens produziam chuva e neve em nível global. Desde o seu lançamento, também percorremos um longo caminho na compreensão de como as nuvens são capazes de resfriar e aquecer a atmosfera e a superfície, bem como como podem causar congelamento de aeronaves.
Os dados do CloudSat informaram milhares de publicações de investigação e continuam a ajudar os cientistas a fazer descobertas importantes, incluindo a quantidade de gelo e água que as nuvens contêm a nível global e como, ao reterem o calor na atmosfera, as nuvens aceleram o derretimento do gelo na Gronelândia e nos pólos. Nesta animação, o radar do CloudSat corta o furacão Maria enquanto ele se intensifica rapidamente no Oceano Atlântico em setembro de 2017. Áreas de alta refletividade, mostrado em vermelho e rosa, estende-se acima de 15 quilômetros de altura, indicando grandes quantidades de água sendo puxadas para cima na atmosfera. Crédito:NASA/JPL-Caltech/CIRA Resistindo à tempestade
Ao longo dos anos, o CloudSat sobrevoou poderosos sistemas de tempestades com nomes como Maria, Harvey e Sandy, espiando sob suas copas rodopiantes de nuvens cirros. Seu radar de perfil de nuvem se destacou na penetração de camadas de nuvens para ajudar os cientistas a explorar como e por que os ciclones tropicais se intensificam.
Ao longo da vida do CloudSat, ocorreram vários problemas potencialmente fatais da missão, relacionados à bateria da espaçonave e às rodas de reação usadas para controlar a orientação do satélite. A equipe do CloudSat desenvolveu soluções exclusivas, incluindo a “hibernação” da espaçonave durante as partes não diurnas de cada órbita para conservar energia e orientá-la com menos rodas de reação. Suas soluções permitiram que as operações continuassem até que o Cloud Profiling Radar fosse permanentemente desligado em dezembro de 2023.
“Faz parte de quem somos como família da NASA termos equipes dedicadas e talentosas que podem fazer coisas que nunca foram feitas antes”, disse Deborah Vane, gerente de projeto do CloudSat no JPL. “Nós nos recuperamos dessas anomalias com técnicas que ninguém jamais usou antes”.
Satélites irmãos
O CloudSat foi lançado em 28 de abril de 2006, em conjunto com um satélite portador de lidar chamado CALIPSO (abreviação de Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation). As duas espaçonaves juntaram-se a uma constelação internacional de satélites de rastreamento meteorológico e climático na órbita da Terra. O CloudSat da NASA passou sobre o furacão Bill perto da costa leste dos EUA em agosto de 2009, capturando dados do olho da tempestade de categoria 4. Este par de imagens mostra uma visão do satélite Aqua da agência (parte superior) juntamente com a estrutura vertical das nuvens medida pelo radar do CloudSat (parte inferior). Crédito:Jesse Allen, Observatório da Terra da NASA Radar e lidar são considerados sensores "ativos" porque direcionam feixes de energia para a Terra - ondas de rádio no caso do CloudSat e luz laser no caso do CALIPSO - e medem como os feixes refletem nas nuvens e partículas finas (aerossóis) em a atmosfera. Outros instrumentos científicos em órbita usam sensores “passivos” que medem a luz solar refletida ou a radiação emitida pela Terra ou pelas nuvens.
Orbitando com menos de um minuto de diferença, o CloudSat e o CALIPSO circundaram o globo em órbitas sincronizadas com o Sol, do Pólo Norte ao Pólo Sul, cruzando o equador no início da tarde e depois da meia-noite todos os dias. A sua pegada radar-lidar sobreposta corta a estrutura vertical da atmosfera para estudar nuvens finas e espessas, bem como as camadas de partículas transportadas pelo ar, como poeira, sal marinho, cinzas e fuligem, que podem influenciar a formação de nuvens.
A influência dos aerossóis nas nuvens continua a ser uma questão fundamental para as projeções do aquecimento global. Para explorar esta e outras questões, o satélite PACE recentemente lançado e as futuras missões no Observatório do Sistema Terrestre da NASA irão basear-se nos legados do CloudSat e do CALIPSO para uma nova geração.
“A Terra em 2030 será diferente da Terra em 2000”, disse Stephens. "O mundo mudou e o clima mudou. A continuação dessas medições nos dará novos insights sobre as mudanças nos padrões climáticos."
