La Misión de Medición de Lluvias Tropicales ( TRMM , por sus siglas en inglés) fue una misión espacial conjunta entre la NASA y la JAXA diseñada para monitorear y estudiar las lluvias tropicales . El término se refiere tanto a la misión en sí como al satélite que la misión utilizó para recopilar datos. TRMM fue parte de la Misión al Planeta Tierra de la NASA , un esfuerzo de investigación coordinado a largo plazo para estudiar la Tierra como un sistema global. El satélite fue lanzado el 27 de noviembre de 1997 desde el Centro Espacial Tanegashima en Tanegashima , Japón. TRMM operó durante 17 años, incluidas varias extensiones de misión, antes de ser desmantelado el 15 de abril de 2015. TRMM reingresó a la atmósfera de la Tierra el 16 de junio de 2015.
La precipitación tropical es un parámetro difícil de medir debido a sus grandes variaciones espaciales y temporales. Sin embargo, comprender la precipitación tropical es importante para la predicción meteorológica y climática, ya que esta precipitación contiene tres cuartas partes de la energía que impulsa la circulación del viento atmosférico. [3] Antes del TRMM, la distribución de las precipitaciones en todo el mundo se conocía con solo un 50% de certeza. [4]
El concepto de TRMM se propuso por primera vez en 1984. Los objetivos científicos, tal como se propusieron inicialmente, fueron: [3]
Japón se unió al estudio inicial de la misión TRMM en 1986. [3] El desarrollo del satélite se convirtió en un proyecto conjunto entre las agencias espaciales de los Estados Unidos y Japón, con Japón proporcionando el radar de precipitación (PR) y el vehículo de lanzamiento H-II , y los Estados Unidos proporcionando el bus del satélite y los instrumentos restantes. [5] El proyecto recibió el apoyo formal del Congreso de los Estados Unidos en 1991, seguido por la construcción de la nave espacial entre 1993 y 1997. El TRMM se lanzó desde el Centro Espacial Tanegashima el 27 de noviembre de 1997. [3]
La Misión de Medición de las Lluvias Tropicales (TRMM), una de las naves espaciales de la serie de satélites de investigación Earth Probe de la NASA, es un programa altamente enfocado y de objetivo limitado cuyo objetivo es medir las precipitaciones mensuales y estacionales en las zonas tropicales y subtropicales del mundo. La TRMM es un proyecto conjunto entre los Estados Unidos y Japón para medir las precipitaciones entre los 35,0° de latitud norte y los 35,0° de longitud sur a una altitud de 350 km. [6]
Para extender la vida útil de la misión TRMM más allá de su misión principal, la NASA aumentó la altitud orbital de la nave espacial a 402,5 km en 2001. [7]
En 2005, el director de la NASA, Michael Griffin, decidió extender nuevamente la misión utilizando el propulsor originalmente pensado para un descenso controlado. Esto se produjo después de que una revisión de riesgos de la NASA en 2002 estableciera la probabilidad de una lesión o muerte humana causada por el reingreso no controlado del TRMM en 1 en 5.000, aproximadamente el doble del riesgo de muerte considerado aceptable para el reingreso a los satélites de la NASA; y una recomendación posterior del panel del Consejo Nacional de Investigación de que la misión se extendiera a pesar del riesgo de un ingreso no controlado. [8]
Los problemas con las baterías comenzaron a limitar la capacidad de la nave espacial en 2014 y el equipo de operaciones de la misión tuvo que tomar decisiones sobre cómo racionar la energía. En marzo de 2014, los instrumentos VIRS se apagaron para extender la vida útil de la batería. [7]
En julio de 2014, cuando el combustible del TRMM se estaba agotando, la NASA decidió cesar las maniobras de mantenimiento de la posición y permitir que la órbita de la nave espacial se desintegrara lentamente, mientras continuaba recopilando datos. El combustible restante, inicialmente reservado para evitar colisiones con otros satélites o desechos espaciales, se agotó a principios de marzo de 2015. [7] Se esperaba originalmente que el reingreso se produjera en algún momento entre mayo de 2016 y noviembre de 2017, pero se produjo antes debido al aumento de la actividad solar. [9] El sensor principal de la sonda, el radar de precipitación, se apagó por última vez el 1 de abril de 2015 y el sensor científico final, el LIS, se apagó el 15 de abril de 2015. [8] El reingreso se produjo el 16 de junio de 2015 a las 06:54 UTC. [10]
El radar de precipitación (PR) fue el primer instrumento espacial diseñado para proporcionar mapas tridimensionales de la estructura de las tormentas. Las mediciones proporcionaron información sobre la intensidad y distribución de la lluvia, el tipo de lluvia, la profundidad de la tormenta y la altura a la que la nieve se derrite y se convierte en lluvia. Las estimaciones del calor liberado a la atmósfera a diferentes alturas basadas en estas mediciones se pueden utilizar para mejorar los modelos de la circulación atmosférica global. El PR funcionó a 13,8 GHz y midió la distribución tridimensional de la lluvia sobre las superficies terrestres y oceánicas. Definió una profundidad de percepción de capa y, por lo tanto, midió la lluvia que realmente alcanzó el calor latente de la atmósfera. Tenía una resolución de 4,3 km en radios con una franja de 220 km.
El TRMM Microwave Imager (TMI) era un sensor pasivo de microondas diseñado para proporcionar información cuantitativa sobre las precipitaciones en una amplia franja bajo el satélite TRMM. Al medir cuidadosamente las cantidades minúsculas de energía de microondas emitidas por la Tierra y su atmósfera , el TMI pudo cuantificar el vapor de agua , el agua de las nubes y la intensidad de las precipitaciones en la atmósfera . Era un instrumento relativamente pequeño que consumía poca energía. Esto, combinado con la amplia franja y la información cuantitativa sobre las precipitaciones, convirtió al TMI en el "caballo de batalla" del paquete de medición de lluvia en la Misión de Medición de Lluvias Tropicales. El TMI no es un instrumento nuevo. Se basa en el diseño del muy exitoso Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I) que ha estado volando continuamente en los Satélites Meteorológicos de Defensa desde 1987. El TMI mide la intensidad de la radiación en cinco frecuencias separadas: 10,7, 19,4, 21,3, 37,0, 85,5 GHz. Estas frecuencias son similares a las del SSM/I, excepto que el TMI tiene el canal adicional de 10,7 GHz diseñado para proporcionar una respuesta más lineal para las altas tasas de lluvia comunes en las lluvias tropicales. La otra mejora principal que se espera del TMI se debe a la resolución terrestre mejorada. Esta mejora, sin embargo, no es el resultado de ninguna mejora del instrumento, sino más bien una función de la menor altitud del TRMM (402 kilómetros en comparación con los 860 kilómetros del SSM/I). El TMI tiene una franja de 878 kilómetros de ancho en la superficie. La mayor resolución del TMI en el TRMM, así como la frecuencia adicional de 10,7 GHz, hacen del TMI un mejor instrumento que sus predecesores. La información adicional proporcionada por el radar de precipitación ayuda aún más a mejorar los algoritmos. Los productos de lluvia mejorados en una franja amplia servirán tanto al TRMM como a las mediciones continuas que realizan el SSM/I y los radiómetros que vuelan en los satélites EOS-PM ( Aqua (satélite) ) de la NASA y los japoneses ADEOS II .
El Visible and Infrared Scanner (VIRS) fue uno de los tres instrumentos del paquete de medición de lluvia y sirve como un indicador muy indirecto de la lluvia. VIRS, como su nombre lo indica, detecta la radiación proveniente de la Tierra en cinco regiones espectrales, que van desde el visible hasta el infrarrojo , o de 0,63 a 12 mm . VIRS se incluyó en el paquete de instrumentos primarios por dos razones. La primera fue su capacidad para delinear la lluvia. La segunda razón, y aún más importante, fue servir como un estándar de transferencia para otras mediciones que se realizan rutinariamente utilizando satélites ambientales operacionales polares (POES) y satélites ambientales operacionales geoestacionarios (GOES). La intensidad de la radiación en las diversas regiones espectrales (o bandas) se puede utilizar para determinar el brillo (visible e infrarrojo cercano) o la temperatura (infrarrojo) de la fuente.
El instrumento CERES ( Clouds and the Earth's Radiant Energy System ) mide la energía en la parte superior de la atmósfera y estima los niveles de energía dentro de la atmósfera y en la superficie de la Tierra. El instrumento CERES se basó en el exitoso Experimento de Presupuesto de Radiación de la Tierra (ERBS), que utilizó tres satélites para proporcionar mediciones del presupuesto de energía global entre 1984 y 1993. [11] Utilizando información de instrumentos de imágenes de nubes de muy alta resolución en la misma nave espacial, CERES determina las propiedades de las nubes, incluida la cantidad de nubes, la altitud , el grosor y el tamaño de las partículas de las nubes. Estas mediciones son importantes para comprender el sistema climático total de la Tierra y mejorar los modelos de predicción climática.
Sólo funcionó durante enero-agosto de 1998 y en marzo de 2000, por lo que el registro de datos disponible es bastante breve (aunque posteriormente los instrumentos CERES volaron en otras misiones como los satélites AM (Terra) y PM (Aqua) del Sistema de Observación de la Tierra (EOS) .)
El sensor de imágenes de rayos (LIS) era un instrumento pequeño y muy sofisticado que detectaba y localizaba rayos en la región tropical del globo. El detector de rayos era una combinación compacta de elementos ópticos y electrónicos que incluía un generador de imágenes capaz de localizar y detectar rayos en tormentas individuales. El campo de visión del generador de imágenes permitía al sensor observar un punto de la Tierra o una nube durante 80 segundos, tiempo suficiente para estimar la frecuencia de destellos, lo que indicaba a los investigadores si una tormenta estaba creciendo o decayendo.
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