Missão da NASA obtém seu primeiro instantâneo das emissões de calor polar

A mais nova missão climática da NASA começou a coletar dados sobre a quantidade de calor na forma de radiação infravermelha distante que os ambientes Ártico e Antártico emitem para o espaço. Essas medições pelo Polar Radiant Energy in the Far-Infrared Experiment (PREFIRE) são essenciais para prever melhor como as mudanças climáticas afetarão o gelo, os mares e o clima da Terra — informações que ajudarão a humanidade a se preparar melhor para um mundo em mudança.

Um dos dois satélites cúbicos do tamanho de uma caixa de sapatos do PREFIRE, ou CubeSats, foi lançado em 25 de maio da Nova Zelândia, seguido por seu gêmeo em 5 de junho. O primeiro CubeSat começou a enviar dados científicos em 1º de julho. O segundo CubeSat começou a coletar dados científicos em 25 de julho, e a missão divulgará os dados após um problema com o sistema GPS deste CubeSat ser resolvido.

A missão PREFIRE ajudará os pesquisadores a obter uma compreensão mais clara de quando e onde o Ártico e a Antártida emitem radiação infravermelha distante (comprimentos de onda maiores que 15 micrômetros) para o espaço. Isso inclui como o vapor de água atmosférico e as nuvens influenciam a quantidade de calor que escapa da Terra.

Como nuvens e vapor de água podem reter radiação infravermelha distante perto da superfície da Terra, eles podem aumentar as temperaturas globais como parte de um processo conhecido como efeito estufa. É aqui que os gases na atmosfera da Terra — como dióxido de carbono, metano e vapor de água — agem como isolantes, impedindo que o calor emitido pelo planeta escape para o espaço.

“Estamos constantemente buscando novas maneiras de observar o planeta e preencher lacunas críticas em nosso conhecimento. Com CubeSats como o PREFIRE, estamos fazendo as duas coisas”, disse Karen St. Germain, diretora da Divisão de Ciências da Terra na sede da NASA em Washington. “A missão, parte do nosso programa Earth Venture, selecionado competitivamente, é um ótimo exemplo da ciência inovadora que podemos alcançar por meio da colaboração com parceiros universitários e industriais.”

A Terra absorve grande parte da energia solar nos trópicos; o clima e as correntes oceânicas transportam esse calor para o Ártico e a Antártida, que recebem muito menos luz solar. O ambiente polar — incluindo gelo, neve e nuvens — emite muito desse calor para o espaço, muito do qual está na forma de radiação infravermelha distante. Mas essas emissões nunca foram sistematicamente medidas, e é aí que o PREFIRE entra.

“É tão emocionante ver os dados chegando”, disse Tristan L’Ecuyer, principal pesquisador do PREFIRE e cientista climático da Universidade de Wisconsin, Madison. “Com a adição das medições de infravermelho distante do PREFIRE, estamos vendo pela primeira vez o espectro de energia completo que a Terra irradia para o espaço, o que é essencial para entender as mudanças climáticas.”

Esta visualização dos dados PREFIRE mostra temperaturas de brilho — ou a intensidade da radiação emitida da Terra em vários comprimentos de onda, incluindo o infravermelho distante. Amarelo e vermelho indicam emissões mais intensas originadas da superfície da Terra, enquanto azul e verde representam intensidades de emissão mais baixas coincidindo com áreas mais frias na superfície ou na atmosfera.

A visualização começa mostrando dados sobre emissões de infravermelho médio (comprimentos de onda entre 4 e 15 micrômetros) tiradas no início de julho durante várias órbitas polares pelo primeiro CubeSat a ser lançado. Em seguida, ele amplia duas passagens sobre a Groenlândia. As trilhas orbitais se expandem verticalmente para mostrar como as emissões de infravermelho distante variam pela atmosfera. A visualização termina focando em uma área onde as duas passagens se cruzam, mostrando como a intensidade das emissões de infravermelho distante mudou ao longo das nove horas entre essas duas órbitas.

Os dois CubeSats PREFIRE estão em órbitas assíncronas, quase polares, o que significa que eles passam pelos mesmos pontos no Ártico e na Antártida com horas de diferença, coletando o mesmo tipo de dados. Isso dá aos pesquisadores uma série temporal de medições que eles podem usar para estudar fenômenos de vida relativamente curta, como derretimento de camadas de gelo ou formação de nuvens, e como eles afetam as emissões de infravermelho distante ao longo do tempo.