La NASA lanzará los dos primeros satélites pequeños, de un total de seis, no antes del 12 de junio. Estos estudiarán la formación y el desarrollo de ciclones tropicales casi cada hora, la cual es una frecuencia cuatro a seis veces mayor de lo que es posible con los satélites actuales.

Este es el primero de tres lanzamientos de estos satélites pequeños, o CubeSats, para la misión Observaciones resueltas en el tiempo de la estructura de las precipitaciones e intensidad de las tormentas con una constelación de SmallSat (TROPICS, por sus siglas en inglés) de la NASA. Los satélites restantes se colocarán en sus órbitas durante dos lanzamientos posteriores este año. Si tienen éxito, los satélites de TROPICS se extenderán a través de tres planos orbitales para cubrir con mayor frecuencia una mayor parte del globo.

“TROPICS nos dará vistas muy frecuentes de los ciclones tropicales, proporcionando información sobre su formación, intensificación e interacciones con su entorno y proporcionando datos críticos para el monitoreo y pronóstico de tormentas”, dijo Scott Braun, meteorólogo investigador en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Colectivamente, los satélites meteorológicos actualmente en órbita terrestre baja —como el NOAA-20, el satélite Suomi NPP de la NASA y la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, y otros satélites de los socios de la NASA— vuelven a pasar sobre una tormenta cada cuatro o seis horas. “De modo que nos estamos perdiendo mucho de lo que está sucediendo en la tormenta”, explicó Bill Blackwell, investigador principal de la misión TROPICS e investigador en el Laboratorio Lincoln del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Lexington, Massachusetts.

La constelación de satélites de TROPICS proporcionará a los científicos actualizaciones más frecuentes, complementando los datos recopilados por los satélites meteorológicos en órbita terrestre baja existentes y permitiendo a los científicos ver cada tormenta de principio a fin.

Tres lanzamientos colocarán a los seis satélites en pares a través de tres órbitas terrestres bajas ligeramente diferentes, todas en un ángulo cercano a los 30 grados por encima del ecuador. Esto maximizará la cantidad de tiempo que los satélites dedican a pasar sobre la parte de la Tierra donde se forma la mayoría de los ciclones tropicales: una banda horizontal que se extiende desde aproximadamente la región del Atlántico medio de Estados Unidos hasta la costa sur de Australia, aproximadamente entre los 38 grados de latitudes norte y sur. Idealmente, uno de los satélites de TROPICS pasará sobre cualquier área dada dentro de esa banda alrededor de una vez por hora.

Toda la materia —incluyendo vapor de agua, oxígeno y nubes en la atmósfera— emite energía en forma de calor y luz, un fenómeno conocido como ley de Planck. Cada uno de los satélites de TROPICS tiene un instrumento llamado radiómetro de microondas que mide estas emisiones atmosféricas. Los sensores hacen mediciones pasivas similares a las realizadas por los instrumentos de sonda de microondas de tecnología avanzada (ATMS, por sus siglas en inglés) a bordo de los actuales satélites meteorológicos en órbita terrestre baja.

El radiómetro de microondas a bordo de cada satélite de TROPICS mide frecuencias de microondas que oscilan entre unos 90 y 205 gigahercios. Estas frecuencias informan a los científicos sobre la temperatura, la precipitación, la humedad y otras características de una tormenta y la atmósfera circundante. La cantidad de calor y luz —o radiación— a estas frecuencias proviene de diferentes altitudes, lo que permite a los satélites de TROPICS crear imágenes tridimensionales del entorno de los ciclones.

Las frecuencias que utiliza TROPICS también son muy sensibles a las características del hielo y las nubes, lo que ayudará a los meteorólogos a estudiar cómo se desarrollan e intensifican los ciclones tropicales. Sin embargo, las frecuencias de TROPICS son menos sensibles a la temperatura y la humedad debajo de las nubes, algo en lo que sobresalen los instrumentos ATMS a bordo de los satélites NOAA-20 y Suomi-NPP. Juntos, los datos de TROPICS y de los satélites meteorológicos actuales ayudarán a los científicos a perfeccionar su comprensión de los ciclones tropicales.

“Con la constelación de satélites de TROPICS, tendremos observaciones mucho más frecuentes de los ciclones tropicales, y en longitudes de onda que pueden ayudarnos a entender la estructura termodinámica en el ojo y en el entorno de la tormenta”, dijo Blackwell.

Si todo va según lo planeado, los seis satélites de TROPICS se unirán al satélite TROPICS Pathfinder, una CubeSat lanzado en junio de 2021 que puso a prueba este concepto. Desde entonces, este CubSat pionero ha capturado imágenes de varios ciclones tropicales, como el huracán Ida sobre Estados Unidos, el ciclón Batsirai sobre Madagascar y el supertifón Mindulle sobre el este de Japón.

El satélite pionero también ha brindado al equipo de investigación de TROPICS la oportunidad de perfeccionar el software y los procedimientos operativos de los satélites antes del lanzamiento de la constelación. Además, Pathfinder ya ha sido calibrado y podrá servir de referencia para la calibración del resto de satélites de TROPICS. Eso ayudaría a los CubeSats de TROPICS a comenzar a producir datos útiles rápidamente.