El Observatorio del Clima del Espacio Profundo ( DSCOVR ; anteriormente conocido como Triana , extraoficialmente conocido como GoreSat [3] ) es un satélite de observación de la Tierra , clima espacial y clima espacial de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) . Fue lanzado por SpaceX en un vehículo de lanzamiento Falcon 9 v1.1 el 11 de febrero de 2015, desde Cabo Cañaveral . [4] Este es el primer satélite operativo de espacio profundo de la NOAA y se convirtió en su principal sistema de alerta a la Tierra en caso de tormentas magnéticas solares . [5]
DSCOVR se propuso originalmente como una nave espacial de observación de la Tierra ubicada en el punto Lagrange L 1 Sol-Tierra , que proporcionaba vídeo en directo del lado iluminado del planeta a través de Internet, así como instrumentos científicos para estudiar el cambio climático. Los cambios políticos en los Estados Unidos provocaron la cancelación de la misión y en 2001 la nave espacial fue almacenada.
Los defensores de la misión continuaron presionando para su restablecimiento, y un cambio en la administración presidencial en 2009 resultó en que DSCOVR fuera sacado del almacenamiento y renovado, y su misión se reorientó a la observación solar y la alerta temprana de eyecciones de masa coronal sin dejar de proporcionar observación de la Tierra. y vigilancia del clima. Se lanzó a bordo de un vehículo de lanzamiento SpaceX Falcon 9 el 11 de febrero de 2015 y alcanzó L 1 el 8 de junio de 2015, uniéndose a la lista de objetos que orbitan en los puntos de Lagrange .
NOAA opera DSCOVR desde su instalación de operaciones de productos y satélites en Suitland, Maryland . Los datos espaciales adquiridos que permiten realizar pronósticos meteorológicos precisos se llevan a cabo en el Centro de Predicción del Clima Espacial en Boulder, Colorado . Los registros de archivo están en manos de los Centros Nacionales de Información Ambiental y el procesamiento de los datos de los sensores terrestres lo lleva a cabo la NASA . [1]
DSCOVR comenzó como una propuesta en 1998 del entonces vicepresidente Al Gore con el propósito de observar toda la Tierra en el punto de Lagrange L 1 Sol-Tierra , a 1,5 × 10 6 km (0,93 × 10 6 millas) de la Tierra. [3] [6] Originalmente conocida como Triana, el nombre de Rodrigo de Triana , el primero de la tripulación de Colón en avistar tierra en las Américas , el propósito original de la nave espacial era proporcionar una vista casi continua de toda la Tierra y hacer que Imagen en vivo disponible a través de Internet. Gore esperaba no sólo hacer avanzar la ciencia con estas imágenes, sino también crear conciencia sobre la Tierra misma, actualizando la influyente fotografía Blue Marble que fue tomada por el Apolo 17 . [7] Además de una cámara de imágenes, un radiómetro tomaría las primeras mediciones directas de cuánta luz solar se refleja y emite en toda la Tierra ( albedo ). Estos datos podrían constituir un barómetro del proceso de calentamiento global . Los objetivos científicos se ampliaron para medir la cantidad de energía solar que llega a la Tierra, los patrones de nubes, los sistemas climáticos, monitorear la salud de la vegetación de la Tierra y rastrear la cantidad de luz ultravioleta que llega a la superficie a través de la capa de ozono .
En 1999, el Inspector General de la NASA informó que "el concepto básico de la misión Triana no fue revisado por pares" y que "la ciencia adicional de Triana puede no representar el mejor gasto de la limitada financiación científica de la NASA". [8] Los miembros del Congreso de los Estados Unidos preguntaron a la Academia Nacional de Ciencias si el proyecto valía la pena. El informe resultante, publicado en marzo de 2000, afirmaba que la misión era "fuerte y científicamente vital". [9]
La administración Bush suspendió el proyecto poco después de la toma de posesión de George W. Bush en enero de 2001. [6] Triana fue retirada de su oportunidad de lanzamiento original en la STS-107 (la desafortunada misión Columbia en 2003). [3] La nave espacial, valorada en 150 millones de dólares [3], fue almacenada bajo nitrógeno en el Centro de Vuelo Espacial Goddard en noviembre de 2001 y permaneció allí durante la administración Bush. [10] La NASA cambió el nombre de la nave espacial Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) en 2003 en un intento de recuperar el apoyo para el proyecto, [3] pero la NASA terminó formalmente la misión en 2005. [11]
En noviembre de 2008, financiada por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Fuerza Aérea de EE. UU. , la nave espacial fue retirada del almacenamiento y sometida a pruebas para determinar su viabilidad para el lanzamiento. [12] [13] Después de que la administración Obama asumió la presidencia en 2009, el presupuesto de ese año incluía 9 millones de dólares destinados a la renovación y preparación de la nave espacial, [14] lo que dio como resultado que la NASA renovara el instrumento EPIC y recalibrara el instrumento NISTAR. [15] Al Gore utilizó parte de su libro Our Choice (2009) como un intento de revivir el debate sobre la carga útil DSCOVR. El libro menciona los esfuerzos legislativos de los senadores Barbara Mikulski y Bill Nelson para lanzar la nave espacial. [16] En febrero de 2011, la administración Obama intentó obtener financiación para reutilizar la nave espacial DSCOVR como un observatorio solar para reemplazar la envejecida nave espacial Advanced Composition Explorer (ACE), y solicitó 47,3 millones de dólares en el presupuesto fiscal de 2012 para este propósito. . [11] Parte de esta financiación fue para permitir que el Laboratorio de Investigación Naval (NRL) construyera un generador de imágenes de eyección de masa coronal para la nave espacial, pero el tiempo requerido habría retrasado el lanzamiento de DSCOVR y finalmente no se incluyó. [1] [11] La NOAA asignó 2 millones de dólares en su presupuesto de 2011 para iniciar el esfuerzo de remodelación y aumentó la financiación a 29,8 millones de dólares en 2012. [3]
En 2012, la Fuerza Aérea asignó 134,5 millones de dólares para adquirir un vehículo de lanzamiento y financiar operaciones de lanzamiento, los cuales fueron otorgados a SpaceX por su cohete Falcon 9 . [3] [17] En septiembre de 2013, la NASA autorizó a DSCOVR a pasar a la fase de implementación con miras a un lanzamiento a principios de 2015, [18] que finalmente tuvo lugar el 11 de febrero de 2015. [12] El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA proporciona gestión y sistemas ingeniería a la misión.
En el documental de 2017, An Inconvenient Sequel: Truth to Power , Al Gore habla de la historia de la nave espacial DSCOVR y su relación con el cambio climático. [19]
DSCOVR está construido en el autobús de la nave espacial SMEX-Lite y tiene una masa de lanzamiento de aproximadamente 570 kg (1260 lb). Los principales conjuntos de instrumentos científicos son el magnetómetro de plasma de observación del Sol (PlasMag) y el radiómetro avanzado NIST de observación de la Tierra (NISTAR) y la cámara de imágenes policromáticas de la Tierra (EPIC). DSCOVR tiene dos paneles solares desplegables, un módulo de propulsión, una pluma y una antena. [20]
El módulo de propulsión tenía 145 kg de propulsor N 2 H 4 . [21]
Desde su punto de vista, DSCOVR monitorea las condiciones variables del viento solar , proporciona alerta temprana sobre eyecciones de masa coronal que se acercan y observa fenómenos en la Tierra, incluidos cambios en el ozono, aerosoles, polvo y cenizas volcánicas, altura de las nubes, cubierta vegetal y clima. En su ubicación Sol-Tierra L 1 tiene una vista continua del Sol y del lado iluminado de la Tierra. Después de que la nave espacial llegó al sitio y entró en su fase operativa, la NASA comenzó a publicar imágenes de la Tierra casi en tiempo real a través del sitio web del instrumento EPIC. [22] DSCOVR toma fotografías de la Tierra completa aproximadamente cada dos horas y es capaz de procesarlas más rápido que otros satélites de observación de la Tierra . [23]
La nave espacial se encuentra en una órbita de halo circular alrededor del punto L1 de Lagrange Sol-Tierra en un período de seis meses, con un ángulo nave espacial-Tierra-Sol que varía de 4° a 15°. [24] [25]
El magnetómetro de plasma (PlasMag) mide el viento solar para realizar predicciones del clima espacial . Puede proporcionar una alerta temprana de detección de actividad solar que podría causar daños a los sistemas satelitales y a la infraestructura terrestre existentes. Debido a que las partículas solares alcanzan L 1 aproximadamente una hora antes que la Tierra, PlasMag puede proporcionar una advertencia de 15 a 60 minutos antes de que llegue una eyección de masa coronal (CME). Lo hace midiendo "el campo magnético y las funciones de distribución de velocidades de los electrones, protones y partículas alfa ( núcleos de helio ) del viento solar". [26] Tiene tres instrumentos: [26]
La Cámara de Imágenes Policromáticas de la Tierra (EPIC) toma imágenes del lado iluminado por el sol de la Tierra para diversos fines de monitoreo de las ciencias de la Tierra en diez canales diferentes, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano . Se monitorean los niveles de ozono y aerosoles junto con la dinámica de las nubes, las propiedades de la tierra y la vegetación . [29]
EPIC tiene un diámetro de apertura de 30,5 cm (12,0 pulgadas), una relación focal de 9,38, un campo de visión de 0,61° y una resolución de muestreo angular de 1,07 segundos de arco . El diámetro aparente de la Tierra varía de 0,45° a 0,53° de ancho total. El tiempo de exposición para cada uno de los 10 canales de banda estrecha (317, 325, 340, 388, 443, 552, 680, 688, 764 y 779 nm ) es de aproximadamente 40 ms. La cámara produce imágenes de 2048 × 2048 píxeles, pero para aumentar el número de imágenes descargables a diez por hora, la resolución promediada a bordo es de 1024 × 1024. La resolución final es de 25 km/píxel (16 mi/píxel). [29]
El Radiómetro Avanzado del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NISTAR) fue diseñado y construido entre 1999 y 2001 por NIST en Gaithersburg, MD y Ball Aerospace & Technologies en Boulder, Colorado . NISTAR mide la irradiancia de la cara de la Tierra iluminada por el sol. Esto significa que NISTAR mide si la atmósfera de la Tierra absorbe más o menos energía solar de la que irradia hacia el espacio. Estos datos se utilizarán para estudiar los cambios en el presupuesto de radiación de la Tierra causados por actividades naturales y humanas. [30]
Utilizando los datos de NISTAR, los científicos pueden ayudar a determinar el impacto que la humanidad está teniendo en la atmósfera de la Tierra y realizar los cambios necesarios para ayudar a equilibrar el presupuesto de radiación. [31] El radiómetro mide en cuatro canales:
El lanzamiento de DSCOVR fue realizado por el proveedor de lanzamiento SpaceX utilizando su cohete Falcon 9 v1.1 . El lanzamiento de DSCOVR tuvo lugar el 11 de febrero de 2015, tras dos lanzamientos cancelados. DSCOVR tardó 110 días desde que salió de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS), Florida , para llegar a su destino objetivo a 1,5 × 10 6 km (0,93 × 10 6 millas) de distancia de la Tierra en el punto Lagrange Sol-Tierra L1 . [32] [33]
El 6 de julio de 2015, DSCOVR presentó su primera vista publicada públicamente de todo el lado iluminado por el sol de la Tierra desde 1.475.207 km (916.651 millas) de distancia, tomada por el instrumento EPIC. EPIC proporciona una serie diaria de imágenes de la Tierra , lo que permite el estudio por primera vez de las variaciones diarias en todo el mundo. Las imágenes, disponibles entre 12 y 36 horas después de su creación, se han publicado en una página web específica desde septiembre de 2015. [27]
DSCOVR se puso en funcionamiento en el punto L1 Lagrange para monitorear el Sol , porque el flujo constante de partículas del Sol (el viento solar ) llega a L1 unos 60 minutos antes de llegar a la Tierra. DSCOVR generalmente podrá proporcionar una advertencia de 15 a 60 minutos antes de que una oleada de partículas y un campo magnético proveniente de una eyección de masa coronal (CME) llegue a la Tierra y cree una tormenta geomagnética . Los datos de DSCOVR también se utilizarán para mejorar las predicciones de los lugares de impacto de una tormenta geomagnética para poder tomar medidas preventivas. Las tecnologías electrónicas, como los satélites en órbita geosincrónica, corren el riesgo de sufrir interrupciones no planificadas sin advertencias del DSCOVR y otros satélites de seguimiento en L1. [35]
Del 16 al 17 de julio de 2015, DSCOVR tomó una serie de imágenes que mostraban la Luna durante el tránsito de la Tierra. Las imágenes fueron tomadas entre las 19:50 y las 00:45 UTC . La animación se compuso de imágenes monocromáticas tomadas con diferentes filtros de color a intervalos de 30 segundos para cada cuadro, lo que resultó en una ligera franja de color para la Luna en cada cuadro terminado. Debido a su posición en el Sol-Tierra L1, DSCOVR siempre verá la Luna iluminada y siempre verá su cara oculta cuando pase por delante de la Tierra. [36]
El 19 de octubre de 2015, la NASA abrió un nuevo sitio web para albergar imágenes casi en vivo de " Blue Marble " tomadas por EPIC de la Tierra. [22] Cada día, cada dos horas, se publican doce imágenes que muestran la Tierra mientras gira sobre su eje. [37] La resolución de las imágenes varía de 10 a 15 km por píxel (6 a 9 mi/píxel), y los cortos tiempos de exposición hacen que los puntos de luz de las estrellas sean invisibles. [37]
El 27 de junio de 2019, DSCOVR se puso en modo seguro debido a una anomalía con el giroscopio láser de la Unidad de Medición Inercial en Miniatura (MIMU), parte del sistema de control de actitud de la nave espacial . [38] Los operadores programaron un parche de software que permite que DSCOVR funcione sin un giroscopio láser, utilizando solo el rastreador de estrellas para obtener información de velocidad angular. [39] DSCOVR salió del control seguro el 2 de marzo de 2020 y reanudó sus operaciones normales. [40]
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