Deep Space Climate Observatory ( DSCOVR ; anteriormente conocido como Triana , extraoficialmente conocido como GoreSat [3] ) es un satélite de observación de la Tierra , clima espacial y meteorología 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 advertencia a la Tierra en caso de tormentas magnéticas solares . [5]
DSCOVR fue originalmente propuesto como una nave espacial de observación de la Tierra ubicada en el punto de Lagrange L 1 entre el Sol y la Tierra , que proporcionaría video en vivo 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 dieron como resultado la cancelación de la misión y en 2001 la nave espacial fue almacenada.
Los defensores de la misión siguieron presionando para que se restableciera, y un cambio en la administración presidencial en 2009 dio como resultado que DSCOVR saliera del almacenamiento y fuera reacondicionado, y su misión se reorientó a la observación solar y la alerta temprana de eyecciones de masa coronal, al tiempo que seguía proporcionando observación de la Tierra y monitoreo del clima. Se lanzó a bordo de un vehículo de lanzamiento Falcon 9 de SpaceX el 11 de febrero de 2015, y llegó a L 1 el 8 de junio de 2015, uniéndose a la lista de objetos que orbitan en los puntos de Lagrange .
La NOAA opera el DSCOVR desde su Centro 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 por el entonces vicepresidente Al Gore con el propósito de la observación de toda la Tierra en el punto de Lagrange L 1 Sol-Tierra , a 1,5 × 10 6 km (0,93 × 10 6 mi) de la Tierra. [3] [6] Originalmente conocida como Triana, llamada así por 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 esa imagen en vivo estuviera disponible a través de Internet. Gore esperaba no solo hacer avanzar la ciencia con estas imágenes, sino también generar conciencia sobre la Tierra misma, actualizando la influyente fotografía Blue Marble que tomó 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 desde toda la Tierra ( albedo ). Estos datos podrían constituir un barómetro para el 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 había sido revisado por pares" y que "la ciencia añadida de Triana puede no representar la mejor inversión 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 merecía 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 investidura de George W. Bush en enero de 2001. [6] Triana fue retirada de su oportunidad de lanzamiento original en STS-107 (la malograda misión Columbia en 2003). [3] La nave espacial de 150 millones de dólares [3] fue almacenada en nitrógeno en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard en noviembre de 2001 y permaneció allí durante la administración Bush. [10] La NASA renombró la nave espacial Observatorio Climático del Espacio Profundo (DSCOVR) en 2003 en un intento de recuperar el apoyo para el proyecto, [3] pero la misión fue terminada formalmente por la NASA en 2005. [11]
En noviembre de 2008, con financiación de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA) y la Fuerza Aérea de los EE. UU ., la nave espacial fue retirada del almacenamiento y se sometió a pruebas para determinar su viabilidad para el lanzamiento. [12] [13] Después de que la administración Obama asumiera la presidencia en 2009, el presupuesto de ese año incluyó 9 millones de dólares estadounidenses destinados a la renovación y preparación de la nave espacial, [14] lo que resultó en 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 lograr el lanzamiento de la nave espacial. [16] En febrero de 2011, la administración Obama intentó asegurar financiación para reutilizar la nave espacial DSCOVR como observatorio solar para reemplazar la vieja 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 era 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 renovación 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 las operaciones de lanzamiento, ambos adjudicados a SpaceX para su cohete Falcon 9. [3] [17] En septiembre de 2013, la NASA autorizó a DSCOVR a proceder 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 Vuelo Espacial Goddard de la NASA está proporcionando gestión e ingeniería de sistemas 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]
El DSCOVR está construido sobre el bus de la nave espacial SMEX-Lite y tiene una masa de lanzamiento de aproximadamente 570 kg (1260 lb). Los principales instrumentos científicos son el magnetómetro de plasma de observación solar (PlasMag), el radiómetro avanzado del NIST de observación terrestre (NISTAR) y la cámara de imágenes policromáticas de la Tierra (EPIC). El DSCOVR tiene dos paneles solares desplegables, un módulo de propulsión, un brazo extensible y una antena. [20]
El módulo de propulsión tenía 145 kg de propulsor N 2 H 4. [21]
Desde su posición privilegiada, el DSCOVR monitorea las condiciones variables del viento solar , proporciona una alerta temprana de eyecciones de masa coronal que se aproximan y observa fenómenos en la Tierra, incluidos cambios en el ozono, aerosoles, polvo y cenizas volcánicas, altura de las nubes, cobertura vegetal y clima. En su ubicación Sun-Earth 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 casi en tiempo real de la Tierra a través del sitio web del instrumento EPIC. [22] El DSCOVR toma imágenes completas de la Tierra aproximadamente cada dos horas y puede procesarlas más rápido que otros satélites de observación de la Tierra . [23]
La nave espacial se encuentra en una órbita de halo en bucle alrededor del punto de Lagrange L1 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 meteorológicas espaciales . Puede proporcionar una detección temprana de la actividad solar que podría causar daños a los sistemas satelitales existentes y a la infraestructura terrestre. Debido a que las partículas solares llegan a L 1 aproximadamente una hora antes que a 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 velocidad 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 completo. 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 unos 40 ms. La cámara produce imágenes de 2048 × 2048 píxeles, pero para aumentar el número de imágenes descargables a diez por hora, la resolución se promedia a 1024 × 1024 a bordo. 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 el NIST en Gaithersburg, Maryland y Ball Aerospace & Technologies en Boulder, Colorado . El NISTAR mide la irradiancia de la superficie de la Tierra iluminada por el sol. Esto significa que el NISTAR mide si la atmósfera de la Tierra está absorbiendo más o menos energía solar de la que irradia hacia el espacio. Estos datos se utilizarán para estudiar los cambios en el balance de radiación de la Tierra causados por actividades naturales y humanas. [30]
Utilizando los datos del NISTAR, los científicos pueden ayudar a determinar el impacto que la humanidad está teniendo en la atmósfera de la Tierra y hacer los cambios necesarios para ayudar a equilibrar el balance de radiación. [31] El radiómetro mide en cuatro canales:
El lanzamiento del DSCOVR fue realizado por el proveedor de lanzamiento SpaceX utilizando su cohete Falcon 9 v1.1 . El lanzamiento del DSCOVR tuvo lugar el 11 de febrero de 2015, después de dos lanzamientos cancelados. El DSCOVR tardó 110 días desde que salió de la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS), Florida , en llegar a su destino objetivo a 1,5 × 10 6 km (0,93 × 10 6 mi) de la Tierra en el punto de Lagrange L1 Sol-Tierra . [32] [33]
El 6 de julio de 2015, DSCOVR envió su primera imagen publicada públicamente de toda la cara iluminada de la Tierra desde una distancia de 1.475.207 km (916.651 mi), 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 globo. Las imágenes, disponibles entre 12 y 36 horas después de su toma, se han publicado en una página web dedicada desde septiembre de 2015. [27]
El DSCOVR se puso en funcionamiento en el punto de Lagrange L1 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. El DSCOVR normalmente podrá proporcionar una advertencia de 15 a 60 minutos antes de que una oleada de partículas y campo magnético de una eyección de masa coronal (CME) llegue a la Tierra y cree una tormenta geomagnética . Los datos del DSCOVR también se utilizarán para mejorar las predicciones de las ubicaciones de impacto de una tormenta geomagnética para poder tomar medidas preventivas. Las tecnologías electrónicas, como los satélites en órbita geoestacionaria, corren el riesgo de sufrir interrupciones no planificadas sin las advertencias del DSCOVR y otros satélites de monitoreo en L1. [35]
Entre el 16 y el 17 de julio de 2015, DSCOVR tomó una serie de imágenes que mostraban a la Luna durante un tránsito terrestre. Las imágenes se tomaron entre las 19:50 y las 00:45 UTC . La animación se compuso de imágenes monocromas tomadas con diferentes filtros de color a intervalos de 30 segundos para cada fotograma, lo que dio como resultado una ligera franja de color para la Luna en cada fotograma finalizado. Debido a su posición en el nivel 1 entre el Sol y la Tierra, DSCOVR siempre verá la Luna iluminada y siempre verá su lado lejano cuando pase frente a la Tierra. [36]
El 19 de octubre de 2015, la NASA abrió un nuevo sitio web para alojar imágenes casi en vivo de la " Mármol Azul " tomadas por EPIC de la Tierra. [22] Se publican doce imágenes cada día, cada dos horas, 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, el 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 el DSCOVR funcione sin un giroscopio láser, utilizando solo el rastreador de estrellas para obtener información de velocidad angular. [39] El DSCOVR salió del modo seguro el 2 de marzo de 2020 y reanudó sus operaciones normales. [40]
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