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El instrumento Color del Océano (OCI) del satélite PACE de la NASA detecta la luz en un rango hiperespectral, lo cual brinda a los científicos nueva información para diferenciar las comunidades de fitoplancton. Esta es una capacidad única del satélite de observación de la Tierra más reciente de la NASA. Esta primera imagen obtenida por OCI identifica dos comunidades diferentes de estos microscópicos organismos marinos en el océano frente a la costa de Sudáfrica el 28 de febrero de 2024. El panel central de esta imagen muestra la cianobacteria Synechococcus en rosa y el fitoplancton pico-eucariota en verde. El panel de la izquierda en esta imagen muestra una vista en color natural del océano, y el panel de la derecha muestra la concentración de clorofila a, un pigmento fotosintético que se utiliza para identificar la presencia de fitoplancton.
NASA
A solo dos meses de su lanzamiento, el más reciente satélite de observación de la Tierra de la NASA está proporcionando datos sobre el océano, la atmósfera y el clima.
La NASA ya está distribuyendo públicamente datos de calidad científica provenientes de su más reciente satélite de observación de la Tierra, proporcionando así las primeras mediciones de su tipo sobre la salud de los océanos, la calidad del aire y los efectos de un clima cambiante.
El satélite Plancton, Aerosoles, Nubes y Ecosistemas Oceánicos (PACE, por sus siglas en inglés) fue lanzado el 8 de febrero y ha sido sometido a varias semanas de pruebas en órbita del vehículo espacial y los instrumentos para garantizar su correcto funcionamiento y la calidad de los datos. Su misión es recopilar datos a los que el público ahora tiene acceso en este sitio web en inglés:
Los datos de PACE permitirán a los investigadores estudiar la vida microscópica en el océano y las partículas en el aire, para progresar en la comprensión de problemas como la salud de las zonas pesqueras, la proliferación de algas nocivas, la contaminación del aire y el humo de los incendios forestales. Con PACE, los científicos también pueden investigar de qué manera interactúan el océano y la atmósfera y cómo se ven afectados por un clima cambiante.
“Estas imágenes impactantes promueven el compromiso de la NASA de proteger nuestro planeta”, dijo Bill Nelson, administrador de la NASA. “Las observaciones de PACE nos darán una mejor comprensión de cuál es el impacto que tienen nuestros océanos y vías fluviales, y los pequeños organismos que habitan en ellos, en la Tierra. Desde las comunidades costeras hasta la actividad pesquera, la NASA está recopilando datos climáticos que son cruciales para todas las personas”.
“La primera luz de la misión PACE es un hito importante en nuestros esfuerzos constantes por comprender mejor nuestro planeta cambiante. La Tierra es un planeta acuático y, sin embargo, sabemos más acerca de la superficie de la Luna que sobre nuestros propios océanos. PACE es una de varias misiones clave, además de la misión SWOT y de nuestra próxima misión NISAR, que están iniciando una nueva era de las ciencias de la Tierra”, dijo Karen St. Germain, directora de la División de Ciencias de la Tierra de la NASA.
El instrumento OCI de PACE también recopila datos que se pueden utilizar para estudiar las condiciones atmosféricas. Los tres paneles superiores en esta imagen de OCI, que representa el polvo del norte de África que es transportado al mar Mediterráneo, muestran los datos que los científicos han podido recopilar en el pasado utilizando instrumentos satelitales: imágenes en color verdadero, profundidad óptica de los aerosoles e índice de aerosoles absorbentes de radiación ultravioleta. Las dos imágenes de abajo visualizan datos novedosos que ayudarán a los científicos a crear modelos climáticos más precisos. El albedo de dispersión simple (SSA) indica la fracción de luz que es dispersada o absorbida, lo cual se utilizará para mejorar los modelos climáticos. La altura de la capa de aerosoles indica qué tan bajos o altos están los aerosoles en la atmósfera, lo cual ayuda a comprender la calidad del aire.
NASA/UMBC
El instrumento Color del Océano (OCI) del satélite, el cual fue construido y gestionado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, observa el océano, el suelo y la atmósfera a través de un espectro de luz ultravioleta, visible y del infrarrojo cercano. Mientras que los anteriores satélites de color oceánico solo podían detectar un puñado de longitudes de onda, PACE está detectando más de 200 longitudes de onda. Con este amplio rango espectral, los científicos pueden identificar comunidades específicas de fitoplancton. Las distintas especies desempeñan diferentes funciones dentro del ecosistema y en el ciclo del carbono: la mayoría son benignas, pero algunas son perjudiciales para la salud humana, por lo que una de las misiones clave del satélite es distinguir las comunidades de fitoplancton.
Los dos polarímetros multiángulo de PACE, HARP2 y SPEXone, miden la luz polarizada reflejada en las nubes y en diminutas partículas suspendidas en la atmósfera. Estas partículas, conocidas como aerosoles, pueden ir desde polvo hasta humo, rocío marino y otros componentes. Los dos polarímetros son complementarios en sus capacidades. SPEXone, construido en el Instituto Holandés de Investigación Espacial (SRON, por sus siglas en holandés) y en la empresa Airbus Netherlands B.V., observará la Tierra en una resolución hiperespectral —que detecta todos los colores del arcoíris— en cinco ángulos de visión diferentes. HARP2, construido en la Universidad de Maryland en el condado de Baltimore (UMBC, por sus siglas en inglés), observará cuatro longitudes de ondas de luz, con 60 ángulos de visión diferentes.
Los primeros datos del instrumento polarímetro SPEXone a bordo de PACE muestran aerosoles en una franja diagonal sobre Japón, el 16 de marzo de 2024, y Etiopía, el 6 de marzo de 2024. En los dos paneles de arriba, los colores más claros representan una mayor fracción de luz polarizada. En los paneles de abajo, los datos de SPEXone han sido utilizados para diferenciar entre aerosoles finos, como el humo, y aerosoles gruesos, como el polvo y el rocío marino. Los datos de SPEXone también pueden medir la cantidad de aerosoles que absorben la luz del Sol. Por encima de Etiopía, los datos muestran en su mayoría partículas finas que absorben la luz solar, lo que es típico del humo de la quema de biomasa. En Japón también se encuentran aerosoles finos, pero sin la misma absorción. Esto indica la contaminación urbana de Tokio, que es arrastrada hacia el océano y se mezcla con sal marina. Las observaciones de la polarización de SPEXone se muestran sobre una imagen de fondo en color verdadero proveniente de OCI, otro de los instrumentos de PACE.
SRON
Con estos datos, los científicos serán capaces de medir las propiedades de las nubes —las cuales son importantes para comprender el clima— y monitorear, analizar e identificar los aerosoles atmosféricos para informar mejor al público acerca de la calidad del aire. Los científicos también podrán aprender cómo los aerosoles interactúan con las nubes e influyen en la formación de las nubes, lo cual es esencial para crear modelos climáticos precisos.
Las primeras imágenes del polarímetro HARP2 de PACE captaron datos de las nubes sobre la costa oeste de Sudamérica el 11 de marzo de 2024. Los datos de la polarimetría se pueden utilizar para determinar información acerca de las gotículas de las nubes que forman el arco de nubes, un arcoíris producido por la luz solar reflejada por las gotículas de las nubes en lugar de las gotículas de lluvia. Con estos datos de polarimetría, los científicos pueden aprender cómo las nubes responden a la contaminación producida por el hombre y por otros aerosoles, y pueden medir el tamaño de las gotículas de las nubes.
UMBC
“Hemos estado soñando con imágenes como las de PACE durante más de dos décadas. Es surrealista ver por fin las imágenes reales”, dijo Jeremy Werdell, científico del proyecto PACE en el centro Goddard de la NASA. “Los datos de los tres instrumentos son de tan alta calidad que podemos comenzar a distribuirlos públicamente dos meses después del lanzamiento, y me siento orgulloso de nuestro equipo por lograr que eso suceda. Estos datos no solo tendrán un impacto positivo en nuestra vida cotidiana al informarnos sobre la calidad del aire y la salud de los ecosistemas acuáticos, sino que también cambiarán la forma en que vemos nuestro planeta a lo largo del tiempo”.
La misión PACE es administrada por el centro Goddard de la NASA, el cual también construyó y realizó las pruebas con el vehículo espacial y el instrumento de color del océano. El polarímetro arcoíris hiperangular #2 (HARP2, por sus siglas en inglés) fue diseñado y construido por la Universidad de Maryland en el condado de Baltimore, y el espectropolarímetro para la exploración planetaria (SPEXone, por sus siglas en inglés) fue desarrollado y construido por un consorcio holandés dirigido por el Instituto Holandés de Investigación Espacial, Airbus Defence y Space Netherlands.
Por Erica McNamee
Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, Greenbelt, Maryland
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Última Actualización
Apr 16, 2024
Editor
Equipo de redacción de Ciencia