Los satélites Nimbus fueron naves espaciales robóticas estadounidenses de segunda generación lanzadas entre 1964 y 1978 para la investigación y el desarrollo meteorológicos . Las naves espaciales fueron diseñadas para servir como plataformas estabilizadas orientadas a la Tierra para la prueba de sistemas avanzados de detección y recopilación de datos científicos atmosféricos . Se han lanzado siete naves espaciales Nimbus a órbitas casi polares y sincrónicas con el Sol, comenzando con el Nimbus 1 el 28 de agosto de 1964. A bordo de los satélites Nimbus hay varios instrumentos para la obtención de imágenes, sondeos y otros estudios en diferentes regiones espectrales. Los satélites Nimbus fueron lanzados a bordo de cohetes Thor-Agena (Nimbus 1-4) y cohetes Delta (Nimbus 5-7).
Durante un período de 20 años desde el lanzamiento del primer satélite, la serie de misiones Nimbus fue la principal plataforma de investigación y desarrollo de los Estados Unidos para la teledetección satelital de la Tierra. Los siete satélites Nimbus, lanzados en un período de catorce años, compartieron sus observaciones espaciales del planeta durante treinta años. La NASA transfirió la tecnología probada y refinada por las misiones Nimbus a la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) para sus instrumentos satelitales operativos. La tecnología y las lecciones aprendidas de las misiones Nimbus son el legado de la mayoría de los satélites de observación de la Tierra que la NASA y la NOAA han lanzado en las últimas tres décadas. [1]
En el momento de su lanzamiento, la idea de que se pudieran observar propiedades intangibles como la presión del aire utilizando un satélite que orbitara a cientos de millas sobre la Tierra era revolucionaria. [ cita requerida ] Con cada misión Nimbus, los científicos ampliaron su capacidad para recopilar características atmosféricas que mejoraron el pronóstico del tiempo , incluidas las temperaturas del océano y del aire, la presión del aire y la nubosidad . A partir del satélite Nimbus 3 en 1969, los satélites del Atlántico oriental y la mayor parte del océano Pacífico comenzaron a recuperar información de temperatura a través de la columna atmosférica, lo que condujo a mejoras significativas en los pronósticos. [2] La cobertura global proporcionada por los satélites Nimbus hizo posible por primera vez pronósticos precisos de 3 a 5 días. [ cita requerida ]
La capacidad de los satélites Nimbus de detectar energía electromagnética en múltiples longitudes de onda (datos multiespectrales), en particular la región de microondas del espectro electromagnético , hizo posible que los científicos observaran la atmósfera y diferenciaran entre vapor de agua y agua líquida en las nubes. [ cita requerida ] Además, pudieron medir la temperatura atmosférica incluso en presencia de nubes, [ cita requerida ] una capacidad que permitió a los científicos tomar la temperatura en el "núcleo cálido" de los huracanes . [ cita requerida ]
Una de las contribuciones científicas más importantes de las misiones Nimbus fue la medición del balance de radiación de la Tierra . Por primera vez, los científicos pudieron observar de forma directa y global la cantidad de radiación solar que entraba y salía del sistema terrestre. Las observaciones ayudaron a verificar y refinar los primeros modelos climáticos y siguen realizando importantes contribuciones al estudio del cambio climático . Mientras los científicos estudian las causas y los efectos del calentamiento global , los datos del balance de radiación de Nimbus proporcionan una base para los análisis a largo plazo y hacen posible los estudios de detección de cambios. La tecnología Nimbus dio origen a los sensores de balance de radiación actuales, como los instrumentos CERES en los satélites Terra y Aqua de la NASA . [3]
Incluso antes de que los satélites Nimbus comenzaran a recopilar sus observaciones de la capa de ozono de la Tierra , los científicos tenían cierta comprensión de los procesos que la mantenían o la destruían. Estaban bastante seguros [ cita requerida ] de que entendían cómo se formaba la capa, y sabían por experimentos de laboratorio que los halógenos podían destruir el ozono . Finalmente, los globos meteorológicos habían revelado que la concentración de ozono en la atmósfera cambiaba con el tiempo, y los científicos sospechaban que los fenómenos meteorológicos o los cambios estacionales eran los responsables. Pero todavía no estaba claro cómo funcionaban juntos todos estos datos a escala global. [ cita requerida ]
Los científicos realizaron experimentos desde aviones experimentales de la NASA y demostraron que los productos químicos atmosféricos, como los clorofluorocarbonos (CFC), liberados por refrigerantes y aerosoles , destruían el ozono. A medida que se acumulaban las observaciones del satélite Nimbus 7 entre 1978 y 1994, se hizo cada vez más evidente que los CFC estaban creando un agujero de ozono cada temporada de invierno sobre la Antártida . No sólo eso, sino que a pesar de algunas variaciones de un año a otro, parecía que el agujero estaba creciendo. Las mediciones del Nimbus pusieron de manifiesto la gravedad del problema del agujero de ozono. [4]
Los satélites Nimbus recopilaron datos orbitales sobre la extensión de los casquetes polares a mediados de la década de 1960, registrados en las partes visible e infrarroja del espectro. Estas primeras instantáneas globales de los casquetes polares de la Tierra proporcionan puntos de referencia invaluables para los estudios sobre el cambio climático. Durante una ventana de oportunidad cada vez más estrecha para la arqueología de datos , el Centro Nacional de Datos sobre Nieve y Hielo (NDISC) y la NASA pudieron recuperar datos que permitieron la reconstrucción de imágenes de alta resolución de Nimbus 2 de 1966 que muestran todos los casquetes polares del Ártico y la Antártida. [6]
Cuando se lanzó la sonda espacial Nimbus 5 en 1972, los científicos planearon que su Radiómetro de Microondas de Barrido Eléctrico recolectara observaciones globales de dónde y cuánto llovía en todo el mundo. Sin embargo, una nueva prioridad para el sensor surgió en los meses posteriores a su lanzamiento: mapear las concentraciones globales de hielo marino . Cuando se lanzó Nimbus 7 en 1978, la tecnología había mejorado lo suficiente como para que los científicos pudieran distinguir el hielo marino recién formado (es decir, el "primer año") del hielo más antiguo, con el sensor del Radiómetro de Microondas de Barrido Multicanal (SMMR). Los datos que recopiló durante sus 9 años de vida útil proporcionan una parte significativa del registro a largo plazo de la concentración de hielo marino de la Tierra que los científicos de hoy utilizan para los estudios del cambio climático.
Entre los descubrimientos más fortuitos que hicieron posible las misiones Nimbus se encuentra el de un enorme agujero en el hielo marino alrededor de la Antártida durante los inviernos del hemisferio sur de 1974-76. En un fenómeno que no se ha observado desde entonces, una enorme franja de agua sin hielo, llamada polinia , se desarrolló durante tres años seguidos en el hielo estacional que encierra la Antártida cada invierno. Ubicada en el mar de Weddell , cada año la polinia desaparecía con el deshielo del verano, pero regresaba al año siguiente. La franja de agua abierta puede haber influido en las temperaturas del océano hasta 2.500 metros de profundidad e influido en la circulación oceánica en una amplia zona. La polinia del mar de Weddell no ha sido observada desde el evento presenciado por los satélites Nimbus a mediados de los años 70.
Los satélites Nimbus (comenzando con el Nimbus 3 en 1969) abrieron el camino hacia la era moderna del GPS con sistemas operativos de búsqueda y rescate y recopilación de datos. Los satélites probaron la primera tecnología que permitió a los satélites localizar estaciones de observación meteorológica instaladas en lugares remotos y ordenar a las estaciones que transmitieran sus datos al satélite. La demostración más famosa de la nueva tecnología fue el vuelo récord de la aviadora británica Sheila Scott , quien probó el sistema de comunicación de localización y navegación Nimbus cuando realizó el primer vuelo en solitario sobre el Polo Norte en 1971.
El sistema de comunicación tierra-satélite-tierra Nimbus demostró ser el primer sistema de búsqueda y rescate basado en satélites. Entre los primeros éxitos se encuentran el rescate de dos globos aerostáticos que se estrellaron en el Atlántico Norte en 1977 y, más tarde ese año, el seguimiento de un aventurero japonés en su primer intento de ser la primera persona en viajar en trineo tirado por perros hasta el Polo Norte a través de Groenlandia . Decenas de miles de personas en las últimas tres décadas han sido rescatadas a través del sistema operativo de seguimiento asistido por satélite de búsqueda y rescate ( SARSAT ) en los satélites de la NOAA.
El Nimbus-3 fue el primer satélite en utilizar un generador termoeléctrico de radioisótopos SNAP-19 (RTG) en el espacio. Se había intentado previamente lanzar un RTG SNAP-19 en el Nimbus-B-1, pero el cohete fue destruido y el combustible nuclear aterrizó en el canal de Santa Bárbara . Más tarde, el combustible se recuperó de los restos a una profundidad de 300 pies (91 m) y se reutilizó para el Nimbus-3 como SNAP-19B. [7] Esta fuente de energía aumentó el panel solar con un generador de energía adicional.28,2 W de potencia eléctrica. [8]
