Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

NASA vender teknologien tilbage mod Jorden for at fokusere på klimaændringer

Kredit:CC0 Public Domain

Efter årtiers kigger ud i rummet, NASA vender sin teknologi tilbage mod Jorden for at studere virkningerne af tørke, brand og klimaændringer på den blå planet.

På Jet Propulsion Laboratory i La Cañada Flintridge sidste torsdag, forskere og statstjenestemænd samlet for at diskutere, hvordan satellitdata, 3D -billeddannelse og nye radar- og laserteknologier kan give uvurderlig indsigt i Jordens hurtigt skiftende systemer.

Nogle sagde, at mødet markerede et havskifte for tidligere silede agenturer, og understregede behovet for at arbejde sammen om at løse klimakrisen.

"Jeg vil ikke være overdrevent dramatisk, men i sandhed, denne diskussion handler om at redde vores planet, "NASA -administrator Bill Nelson fortalte gruppen af ​​deltagere, som omfattede jord- og rumforskere fra NASA og JPL, lokale kongresrepræsentanter og Californiens miljøsekretærer Wade Crowfoot og Jared Blumenfeld.

Kommende jordcentrerede missioner vil give et mere præcist kig på "alt, hvad der sker" med havene, landet og atmosfæren end nogensinde før, Sagde Nelson. Blandt de store billetartikler var nye værktøjer til måling af snepose og grundvand, satellitter til overvågning af metanemissioner og fjernmåling til at vurdere virkningen af ​​farer som f.eks. brande, jordskælv og mudderskred.

"Vi står over for en eksistentiel krise på denne planet, "sagde Crowfoot, statens naturressourcesekretær. "Disse udfordringer er intense ... Men der er ikke noget bedre sted end Californien at udføre dette arbejde, fordi vi forstår truslens grovhed. "

Mødet mellem Californien og føderale embedsmænd var langt fra 2018, da-frustreret over Trump-administrationens bestræbelser på at ødelægge klimaforskning-dengang-Gov. Jerry Brown insisterede på, at Californien ville lancere "vores egen forbandede satellit, at finde ud af, hvor forureningen er, og hvordan vil vi stoppe den. "

Nu, tre år senere, Californianere behøver kun at kigge ud af deres vinduer for at få en fornemmelse af, hvad forskere kan observere ovenfra. Skovbrande brænder rekordstore arealer over hele Vesten, mens forværret tørke dræner regionens vandforsyninger til usynlige niveauer. Staten registrerede også sin varmeste sommer nogensinde i 2021.

Mange på mødet håbede, at NASA og JPLs resultater ville hjælpe med at bekæmpe global opvarmning ved at informere beslutningstagere, når de bestemmer de bedste veje frem.

"Det er virkelig en game changer at kunne have disse data, "NASAs viceadministrator Pam Melroy sagde, bemærker, at USA også kan føre resten af ​​verden med at bruge de samme værktøjer. "Fordi vi aldrig løser klimaet, før alle er deltager."

Mange af projekterne har været under udvikling i årevis, men et nylig aftalememorandum mellem staten og JPL hjalp med at få yderligere projekter fra jorden, Crowfoot sagde - herunder kritiske emner med fokus på vandtæthed. De vestlige USA har i de seneste måneder oplevet så alvorlige tørkeforhold, at embedsmænd lukkede Lake Orovilles vandkraftværk for første gang og erklærede den første nogensinde vandmangel på Colorado-floden, blandt andre handlinger.

En ny webbaseret platform, OpenET, vil levere satellitbaserede oplysninger om fordampning, den proces, hvorigennem vand forlader planter, jord og andre overflader, som kunne hjælpe statens embedsmænd med at forstå vandforbruget i landbrugsområder og hjælpe landmænd med præcisionsvanding.

"Som det hedder, vi gør vores bedste for at forvalte denne vandressource, men vi kommer aldrig til at gøre det med den raffinement, vi skal uden partnere som NASA, "Crowfoot sagde, tilføjer, at agenturet kan være "spydets spids", når det kommer til at bekæmpe klimaændringer.

Andre vandrelaterede emner omfatter overfladevand og havtopografiske værktøjer kendt som SWOT, der vil bidrage til NASAs første globale undersøgelse af Jordens overfladevand. Hver 21. dag, SWOT vil undersøge næsten 600, 000 miles af globale floder mindst to gange, hjælp til tørkeprognoser og forberedelser til farlige oversvømmelser, sagde embedsmænd. Det forventes lanceret i 2022.

JPL midlertidig direktør Larry James sagde, at den næste generation af vandmåler rumskibe også vil give forskere mulighed for at måle ferskvands kropshøjder og -strømme for første gang, mens laser-imaging spektrometre vil hjælpe med at studere snesmeltning og snemængde.

Men forskere studerer ikke kun vand. Metan var også et diskussionsfokus, med en ny satellit, der skal lanceres i 2023, der vil hjælpe med at overvåge koncentrationerne af den skadelige emission, den næststørste bidragyder til drivhusopvarmning efter kuldioxid.

Blumenfeld, Californiens sekretær for miljøbeskyttelse, sagde, at de tre største producenter af metan i staten er olie- og gasindustrien, lossepladser og landbrug (især store dyreoperationer og mejerier). Det nye værktøj gør det muligt for alle at se, om et olieraffinaderi, for eksempel, lækker metan.

"Det giver ansvar, hvilket er et kritisk element, vi skal komme til for at håndtere klimakrisen, og det ville ikke ske uden NASA og JPL, "Sagde Blumenfeld." Globalt set og bor i Californien, det er en virkelig stor ting. "

Men rummissioner er også blevet undersøgt for deres egen miljøpåvirkning, da drivmidler, der kræves for at affyre raketter i rummet, kan udvise kuldioxid, flydende brint, petroleum eller andre kemikalier i atmosfæren.

Lanceringen af ​​en Falcon Heavy -raket fra SpaceX, Elon Musks privatejede rumtransportfirma, brændte omkring 400 tons petroleum og udsendte mere kuldioxid på få minutter, end en gennemsnitlig bil ville i mere end to århundreder, fundet rapporter - og antallet af kommercielle rumflyvninger forventes at blive ti -doblet i de kommende år.

Men NASA -administratorer siger, at omfanget af deres projekter bliver "mindre og smartere, "med en embedsmand, der bemærker, at metansatellitten er" på størrelse med en skokasse ".

"Det er en absolut lille del, men det er en reel bekymring, "Melroy sagde om raketemissioner, bemærker, at agenturet arbejder på at udvikle mere bæredygtige brændstoffer.

Og selvom mange af de nye værktøjer giver et stort billede af massive globale udfordringer, nogle er meget mere lokale. Nelson sagde, at folk ikke behøver at være forskere for at forstå virkningen af ​​naturbrande, tørke, synkehuller eller oversvømmelser.

"Der er steder i landet, og repræsenteret i regeringens sale, der vil være meget modstandsdygtige, så vi skal fortælle historien, "sagde han." Vi skal uddanne folket, og desværre, i stigende grad, alle disse katastrofer hjælper os med at gøre det. "

Næsten 2,5 millioner hektar er brændt i Californiens naturbrande hidtil i år - et andet nummer kun til 2020, statens værste brandbrændingssæson nogensinde. Hele byer er flammet ud.

Nogle af NASAs værktøjer kan hjælpe med at identificere, hvor skovbrande kan se, eller skyde gløder ud, der potentielt kan bringe brandmænd i fare og antænde nye flammer, sagde embedsmænd. Andre kan anvende sofistikerede radarsystemer over katastrofeområder til at vurdere skader og hjælpe førstehjælpere.

JPL Earth science- og teknologidirektør Jim Graf sagde, at de også kan flyve over 1, 100-mile levee system i Sacramento-San Joaquin River Delta for hurtigt at identificere synke eller svagheder. Disse oplysninger kan hjælpe embedsmænd med at træffe beslutninger om kritisk infrastruktur, såsom veje, broer og akvædukter.

Tjenestemænd viste torsdag også deres NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar-satellit frem, eller NISAR, som stadig er under opførelse og vil "give et hidtil uset syn på Jorden", når den lanceres i 2023, de sagde. Satellitten vil overvåge hele kloden, når den søger efter forstyrrelser i gletsjere, vulkaner og andre systemer.

"I bund og grund, det vil bruge to radarinstrumenter, der vil se på ændringer i Jordens overflade, "sagde Susan Owen McCollum, stedfortrædende projektforsker for NISAR. "Det kan faktisk fortælle dig meget:hvor hurtigt iskapperne smelter, hvor hurtigt jorden bevæger sig. "

Et andet aspekt af radaren vil gøre det muligt for embedsmænd at overvåge, hvordan skovbiomasse ændrer sig gennem kulstofindeslutning eller andre processer, McCollum sagde, hvilket kunne være afgørende for at studere steder som Amazonas.

"Radar er et meget kraftfuldt billedværktøj - det ser Jorden på en anden måde, " hun sagde.

Men NASA og JPL har heller ikke mistet synet på den sidste grænse, og embedsmænd tilbød torsdag en rundvisning i kontrolrummet til Mars Perseverance -roveren. Roveren, der landede på Mars i februar, samler stenprøver, der vil blive returneret til Jorden for nærmere undersøgelse.

Den opfindsomhedshelikopter, der ankom med roveren, har også gennemført mere end et dusin flyvninger, de sagde, demonstrerede for første gang, at der drev, kontrolleret flyvning på en anden planet er mulig.

Selvom udfordringerne ved udforskning af rummet kan virke som en verden væk fra dem her på Jorden, Udholdenhedsprojektforsker Ken Farley sagde, at meget kan læres af den røde planet. Nogle af de sten, hans team studerer, er 3,5 milliarder år gamle og stammer fra en tid, hvor flydende vand flød på overfladen af ​​Mars.

Der er ikke flydende vand på Mars overflade i dag, han sagde, og der er i det væsentlige ingen atmosfære.

"Det er et eksempel på massive klimaforandringer - fra en planet, som vi tror ville have været beboelig til en planet, der, i det mindste på overfladen, er ikke, "Farley sagde." Det er et klart eksempel på, at klimaændringer, og det kan ændre sig enormt. "

Nelson, NASA -administratoren, gentog disse følelser, da han talte til roverens kontrolhold.

"Det er en af ​​de dybtgående ting, som jeg tror sker for enhver person, der har haft privilegiet at se ud af et rumfartøjs vindue, når du kredser om jorden, "sagde han." Du ser, hvor smukt det er, men hvor skrøbeligt. "

© 2021 Los Angeles Times.
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.




Varme artikler