Theo dõi thời tiết là công việc khó khăn và trong lịch sử đã dựa vào các vệ tinh lớn và tốn hàng triệu đô la để phóng lên vũ trụ. Và với mối đe dọa của biến đổi khí hậu làm cho những thứ như bão nhiệt đới, lốc xoáy và các sự kiện thời tiết khác trở nên dữ dội hơn trên thế giới ngày nay, mọi người ngày càng phụ thuộc vào các cảnh báo sớm và theo dõi thời gian thực.
Tuy nhiên, NASA đang tìm cách thay đổi điều đó bằng cách triển khai một loại vệ tinh thời tiết mới, tận dụng những tiến bộ gần đây trong việc thu nhỏ. Lớp vệ tinh này được gọi là RainCube (Radar trong CubeSat), sử dụng công nghệ thử nghiệm để xem bão bằng cách phát hiện mưa và tuyết bằng các dụng cụ rất nhỏ và tinh vi.
Vệ tinh nhỏ, được triển khai từ Trạm vũ trụ quốc tế (ISS) hồi tháng 7, là một trình diễn công nghệ nguyên mẫu cho một đội tàu RainCubes có thể. Thí nghiệm này đã được đánh giá xem các vệ tinh thu nhỏ, chi phí thấp với radar nhỏ có khả năng cung cấp dữ liệu thời gian thực trên các hệ thống thời tiết và bão.
Như Graeme Stephens, giám đốc Trung tâm Khoa học Khí hậu tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA, đã giải thích trong một thông cáo báo chí gần đây của NASA:
Chúng tôi không có cách nào để đo lường cách nước và không khí di chuyển trong giông bão trên toàn cầu. Chúng tôi chỉ không có bất kỳ thông tin nào về điều đó, nhưng nó rất cần thiết để dự đoán thời tiết khắc nghiệt và thậm chí mưa sẽ thay đổi như thế nào trong khí hậu trong tương lai.
Để theo dõi sự thay đổi thời tiết trong bầu khí quyển Trái đất, RainCube sử dụng một loại radar hoạt động giống như sonar. Về cơ bản, ăng-ten giống như chiếc ô của nó phát ra các tín hiệu radar chuyên dụng (tiếng kêu) phát ra từ những hạt mưa và giúp các nhà khoa học tạo ra một bức tranh bên trong cơn bão trông như thế nào. Công nghệ này được thiết kế để cho phép tàu vũ trụ nhỏ có khả năng gửi tín hiệu đủ mạnh để nhìn vào cơn bão.
Tín hiệu radar xuyên qua cơn bão và sau đó radar nhận lại tiếng vang, điều tra viên chính của Eva Peral nói. Khi tín hiệu radar đi sâu hơn vào các lớp của cơn bão và đo lượng mưa ở các lớp đó, chúng ta có được một ảnh chụp nhanh về hoạt động bên trong cơn bão.
Trở lại vào tháng 8, RainCube đã gửi lại những hình ảnh đầu tiên về một cơn bão ở Mexico, như một phần của cuộc biểu tình công nghệ. Lần phát hành thứ hai của hình ảnh vào tháng 9 đã hứng được cơn mưa đầu tiên của cơn bão Florence. Như Simone Tanelli, người đồng điều tra cho RainCube, giải thích:
Càng có một loạt các thí nghiệm trên mặt đất đã cung cấp một lượng thông tin khổng lồ, và đó là lý do tại sao dự báo thời tiết của chúng ta ngày nay không tệ. Nhưng họ không cung cấp một cái nhìn toàn cầu. Ngoài ra, có những vệ tinh thời tiết cung cấp một cái nhìn toàn cầu như vậy, nhưng những gì họ không nói với bạn là những gì xảy ra trong cơn bão. Và đó, nơi mà các quá trình tạo ra một cơn bão lớn lên và / hoặc phân rã xảy ra.
RainCube không có nghĩa là tự mình theo dõi các cơn bão, mà chỉ nhằm mục đích chứng minh rằng một hệ thống radar mưa nhỏ có thể hoạt động. Về lâu dài, kế hoạch là triển khai một loạt các vệ tinh thu nhỏ này (sẽ rẻ hơn nhiều để phóng vì kích thước của chúng), sau đó có thể theo dõi bão và chuyển thông tin cập nhật cứ sau vài phút.
Cuối cùng, họ có thể mang lại dữ liệu có thể dẫn đến các mô hình thời tiết tốt hơn được sử dụng để dự đoán sự di chuyển của mưa, tuyết, mưa đá và mưa đá. Stephens thực sự sẽ làm khoa học sâu sắc thú vị hơn nhiều với một chòm sao thay vì chỉ với một trong số họ, ông nói Stephens. Những gì chúng ta học được trong khoa học Trái đất là sự bao phủ không gian và thời gian quan trọng hơn việc có một thiết bị vệ tinh thực sự đắt tiền chỉ làm một việc.
Và nhờ thử nghiệm công nghệ thành công, có vẻ như đây có thể là trường hợp một ngày nào đó. Một trong những gì RainCube cung cấp một mặt là một minh chứng cho các phép đo mà chúng ta hiện đang có trong không gian ngày nay, theo ông Step Stephens. Tuy nhiên, những gì nó thực sự chứng minh là tiềm năng cho một cách quan sát Trái đất hoàn toàn mới và khác biệt với nhiều radar nhỏ. Điều đó sẽ mở ra một vista hoàn toàn mới trong việc xem chu kỳ thủy văn của Trái đất.
Cho dù đó là quan sát Trái đất hay các thiên hà xa xôi, thu nhỏ và robot robot đang được nghiên cứu như một phương tiện để cung cấp thiên văn học hiệu quả hơn về mặt chi phí. Trong những năm tới, mọi thứ từ quan sát đến dịch vụ viễn thông đều có thể được cung cấp bởi các vệ tinh có kích thước nhỏ và do đó chỉ là một phần chi phí để phóng.
