GeoCarb es una singular colaboración entre la NASA, la Universidad de Oklahoma y la Lockheed Martin. Este equipo está construyendo un avanzado instrumento que será lanzado a bordo de un satélite a una órbita geosíncrona para el avance de la ciencia y proveer un beneficio social
La misión aumentará las oportunidades para las ciencias terrestres, fortalecerá los vínculos de la NASA con otras entidades y proporcionará un modelo que las agencias internacionales asociadas con la NASA podrán adoptar para propagar estas observaciones a otras partes del Mundo.
Órbita | geoestacionaria, 65W-105W (dependiendo de la nave espacial) | |
Instrumento | Espectrómetro Littrow de escaneo IR de 4 canales y una sola rendija (construido por el Centro de Tecnología Avanzada de la Lockheed Martin) | |
Bandas espectrales | 0.76μm, 1.61μm, 2.06μm and 2.32μm | |
Datos científicos | CO2, CO, CH4 y Fluorescencia Inducida por Energía Solar (SIF) | |
Resolución espacial | 6 km de este a oeste x 3 km de norte a sur en el punto nadir del satélite | |
Resolución temporal | ~1000 sondeos de norte a sur (a lo largo de la rendija) cada 9 segundos | |
Sondeos diarios | ~4,000,000 sondeos por día | |
Cobertura de observación | América del Norte y América del Sur entre las latitudes 50S y 50N | |
Masa | 156 kg (mejor estimado actual) | |
Dimensiones | 1.3 m x 1.14 m x 1.3 m | |
Potencia eléctrica | 400W (mejor estimado actual) | |
Transmisión de datos | 10 Mbps |
Lanzado a una órbita geoestacionaria a aproximadamente 85 grados de longitud oeste, GeoCarb podrá ver las principales regiones urbanas e industriales de las Américas, desde Saskatoon en Canadá hasta Punta Arenas en Chile. También serán visibles las grandes áreas agrícolas, los extensos bosques tropicales y humedales de América del Sur.
Como Observatorio Geoestacionario, GeoCarb llenará un crucial vacío en las capacidades de los instrumentos clave de medición de carbono existentes en la órbita baja terrestre, incluyendo OCO-2, OCO-3, GOSAT, GOSAT-2, y TROPOMI.
Las concentraciones atmosféricas de los gases de carbono son una combinación de flujos en la superficie y los movimientos de la atmósfera. La resolución de los flujos terrestres requiere densas observaciones a través de espacio y tiempo. Además, los satélites en órbita baja terrestre pueden tener periodos de revisión prolongados y grandes restricciones en la cobertura. El clima también afecta a los ecosistemas en una escala de tiempo de días a semanas, lo que significa que los orbitadores polares pueden perder las transiciones de los ecosistemas y, por lo tanto, no pueden conectar los procesos biogénicos. La conexión a los procesos es esencial para las mejoras cruciales del modelo del sistema terrestre.
El carbono es un componente fundamental de la vida en la Tierra. Almacenado en depósitos como rocas, plantas, suelo, océanos y la atmósfera, el carbono se mueve entre estos sumideros de forma regular.
Comprender el ciclo del carbono es de vital importancia por muchas razones. Los gases a base de carbono proporcionan energía, ayudan a regular la temperatura en la Tierra, son vitales para el crecimiento de las plantas y apoyan la fotosíntesis del fitoplancton marino y el desarrollo de los arrecifes. Estos, y una variedad de otros procesos, conectan toda la vida en la Tierra.
Lea más sobre el papel de GeoCarb en la Conexión entre el Clima y Carbono aquí.
Los objetivos principales del Observatorio Geoestacionario del Ciclo del Carbono (GeoCarb) son monitorear en las Américas la salud de las plantas y el estrés de la vegetación y sondear, con un detalle sin precedentes, las fuentes naturales, los sumideros y los procesos de intercambio que controlan el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el metano en la atmósfera.
El observatorio científico registrará mediciones diarias de la concentración total de dióxido de carbono, metano y monóxido de carbono en la atmósfera con una resolución terrestre horizontal de 5 a 10 kilómetros (3 a 6 millas). GeoCarb también medirá la fluorescencia inducida por el sol, cuyo nivel está relacionado directamente con los cambios en la fotosíntesis de la vegetación y el estrés de las plantas.
La órbita geoestacionaria brindará a GeoCarb una oportunidad para la observación persistente, utilizando un enfoque de mirar y escanear. Este enfoque permitirá que el observatorio cubra el área terrestre dentro del campo de visión de GeoCarb al menos una vez al día. El instrumento mirará fijamente durante aproximadamente 9 segundos y escaneará con una resolución horizontal de 3 a 6 millas, dependiendo del ángulo de visión.
El distintivo espectrómetro de rejilla en el observatorio ofrecerá una cobertura a escala continental que permite una observación diaria de la región. El poder observar las zonas de interés más frecuentemente y con una cobertura de área más amplia proporcionarán observaciones del ciclo del carbono que están más allá del alcance de los observatorios actualmente en órbita.
En algunos años, la biosfera extrae más CO2 de la atmósfera; en otros, libera más a la atmósfera. Queremos saber más sobre las causas de estas diferencias de un año a otro porque contienen pistas sobre cómo funciona el ciclo del carbono. Por ejemplo, durante El Niño de 1997-1998, un dinámico aumento del CO2 fue estimulado en gran medida por los incendios en Indonesia. El Niño más reciente en 2015-2016 también provocó un aumento en el CO2, pero la causa probablemente fue una mezcla compleja de efectos en los trópicos, incluyendo la reducción de la fotosíntesis en la Amazonia, la liberación de CO2 en el suelo impulsada por las altas temperatura en África e incendios en los trópicos de Asia. Estos dos ejemplos de variabilidad de año a año en el ciclo del carbono, tanto a nivel mundial como regional, reflejan lo que creemos ahora, es decir, que la variabilidad está influenciada en gran medida por los ecosistemas terrestres. La capacidad de sondear la interacción clima-carbono requerirá una comprensión mucho más cuantitativa de las causas de esta variabilidad a nivel de proceso de varios ecosistemas.
La exploración de la atmósfera terrestre que GeoCarb llevara a cabo es fundamental para poder mejor comprender el impacto de la quema en el hemisferio occidental, proporcionando una perspectiva única mediante la recopilación de datos de monóxido de carbono junto con el dióxido de carbono y el metano.
El equipo científico de renombre mundial de GeoCarb está proporcionando a la comunidad científica mediciones validadas y productos de datos de alto nivel que pueden informar a la industria, la ciencia y las políticas.
GeoCarb marca uno de los logros más excepcionales en la historia de la Universidad de Oklahoma, mostrando la destacada posición a nivel nacional de la universidad en el campo de investigaciones.
GeoCarb es la segunda investigación espacial de la serie Proyecto-Misión Tierra, Earth Venture-Mission en inglés, de proyectos de rápido desarrollo y con limitaciones de costos para la División de Ciencias Terrestres, ESD por sus siglas en inglés, de la NASA.
