Beberapa satelit NASA akan segera berhenti mengirimkan data ke Bumi

Suatu saat dalam beberapa tahun ke depan – tidak ada yang tahu kapan tepatnya – tiga satelit NASA, yang masing-masing seberat gajah, akan meledak.

Mereka sudah hanyut dan kehilangan ketinggian sedikit demi sedikit. Mereka telah mengamati planet ini selama lebih dari dua dekade, jauh lebih lama dari perkiraan siapa pun, membantu kita memprediksi cuaca, mengendalikan kebakaran hutan, memantau tumpahan minyak, dan banyak lagi. Namun usia mengejar mereka, dan tak lama kemudian mereka akan melakukan servis terakhirnya dan mulai terjatuh secara perlahan dan terakhir ke tanah.

Ini adalah momen yang ditakuti para ilmuwan.

Ketika ketiga pengorbit – Terra, Aqua dan Aura – ditutup, sebagian besar data yang mereka kumpulkan akan ikut bersama mereka, dan satelit-satelit baru tidak akan bisa menutupi semua perlambatan tersebut. Para peneliti harus bergantung pada sumber-sumber alternatif yang mungkin tidak memenuhi kebutuhan spesifik mereka atau mencari solusi alternatif agar pencatatan mereka dapat dilanjutkan.

Dengan beberapa data yang dikumpulkan oleh satelit-satelit ini, situasinya menjadi lebih buruk: tidak ada instrumen lain yang dapat terus mengumpulkannya. Dalam beberapa tahun, keindahan yang terungkap tentang dunia kita akan menjadi semakin misterius.

“Hilangnya data yang tak tergantikan ini sungguh tragis,” kata Susan Solomon, ahli kimia atmosfer di MIT. “Pada saat planet ini sangat membutuhkan fokus untuk memahami bagaimana kita terkena dampaknya, dan bagaimana kita mempengaruhinya, kita tampaknya tertidur lelap saat mengemudi.”

Area utama yang kita abaikan adalah stratosfer, rumah terpenting bagi lapisan ozon.

Melalui udara stratosfer yang tipis dan dingin, molekul ozon terus-menerus diciptakan dan dihancurkan, dikeluarkan dan disapu, saat berinteraksi dengan gas lain. Beberapa dari gas ini berasal dari alam; Yang lain ada di sana karena kita.

Salah satu instrumen di Aura, sebuah probe gelombang mikro, memberi kita pandangan terbaik tentang drama kimia yang intens ini, kata Ross J. Salwich, ilmuwan atmosfer di Universitas Maryland. Begitu virus corona hilang, pandangan kita akan menjadi sangat redup, katanya.

Baru-baru ini, data dari probe gelombang mikro ekstremitas telah membuktikan pentingnya hal tersebut dengan cara yang tidak terduga, kata Dr. Salwich. Laporan ini menunjukkan tingkat kerusakan ozon akibat kebakaran hutan yang dahsyat di Australia pada akhir tahun 2019 dan awal tahun 2020, serta letusan gunung berapi bawah laut di dekat Tonga pada tahun 2022. Laporan ini juga menunjukkan seberapa besar polusi perusak ozon yang meningkat di stratosfer di wilayah timur. Asia oleh Musim hujan musim panas di wilayah tersebut.

Jika koneksi Internet tidak terputus begitu cepat, perangkat audio juga dapat membantu mengungkap misteri besar, kata Dr. Salwich. “Ketebalan lapisan ozon di wilayah berpenduduk di Belahan Bumi Utara hampir tidak berubah selama dekade terakhir,” katanya. “Dia seharusnya sudah pulih. Tapi ternyata belum.”

Jack Kay, administrator asosiasi untuk penelitian di Divisi Ilmu Bumi NASA, mengakui kekhawatiran para peneliti tentang berakhirnya penyelidikan tersebut. Namun sumber-sumber lain, termasuk instrumen pada satelit yang lebih baru, di Stasiun Luar Angkasa Internasional dan di Bumi, masih akan memberikan “jendela yang sangat baik mengenai apa yang dilakukan atmosfer,” katanya.

Realitas keuangan memaksa NASA untuk membuat “keputusan sulit,” kata Dr. Kay. “Akankah lebih bagus jika semuanya bertahan selamanya? Ya,” katanya. Dia menambahkan bahwa bagian dari misi NASA juga untuk menyediakan alat baru bagi para ilmuwan, alat yang membantu mereka memandang dunia kita dengan cara baru. tapi, seperti “Tahukah Anda, jika semuanya tidak sama, Anda harus melakukan yang terbaik.”

Bagi para ilmuwan yang mempelajari perubahan planet kita, perbedaan antara data yang sama dan hampir sama bisa menjadi signifikan. Mereka mungkin berpikir mereka memahami bagaimana sesuatu berkembang. Namun hanya dengan memantaunya secara terus-menerus, dengan cara yang tidak berubah, dalam jangka waktu yang lama, mereka dapat yakin akan apa yang sedang terjadi.

Bahkan jeda singkat dalam log dapat menimbulkan masalah. Misalkan lapisan es di Greenland runtuh. William B berkata: Gale, mantan presiden American Meteorological Society, mengatakan bahwa kecuali Anda mengukur kenaikan permukaan air laut sebelum, selama, dan sesudahnya, Anda tidak akan pernah bisa yakin bahwa perubahan mendadak disebabkan oleh keruntuhan. “Anda mungkin membayangkannya, tapi Anda tidak memiliki catatan kuantitatifnya,” katanya.

Tahun lalu, NASA mensurvei para ilmuwan tentang bagaimana akhir dari Terra, Aqua, dan Aura akan mempengaruhi pekerjaan mereka. Lebih dari 180 di antaranya menjawab panggilan tersebut.

Dalam surat mereka, yang diperoleh The New York Times melalui permintaan Freedom of Information Act, para peneliti menyatakan keprihatinan tentang beragamnya data dari satelit. Informasi tentang partikel yang ditemukan dalam asap kebakaran hutan, debu gurun, dan bulu vulkanik. Pengukuran ketebalan awan. Peta skala halus yang menggambarkan hutan, padang rumput, lahan basah, dan tanaman pangan di seluruh dunia.

Sekalipun ada sumber alternatif untuk informasi ini, frekuensinya mungkin lebih jarang, kurang akurat, atau terbatas pada waktu tertentu dalam sehari, yang semuanya merupakan faktor yang menentukan seberapa berguna data tersebut, tulis para ilmuwan.

Liz Muir mengambil pendekatan jarak dekat untuk mempelajari atmosfer bumi: dengan menerbangkan instrumen melalui atmosfer tersebut, dengan pesawat pada ketinggian yang jauh lebih tinggi daripada yang dapat dicapai kebanyakan pesawat. “Saya terjun ke bidang ini karena menarik dan sulit diakses,” kata Dr. Muir, pengajar di Universitas Chicago. “Sulit untuk membuat instrumen yang dapat digunakan di sana, sulit untuk melakukan pengukuran, dan sulit untuk menerbangkan pesawat ke sana.”

Dia mengatakan hal itu akan menjadi lebih sulit setelah corona hilang.

Dr Muir mengatakan pesawat dapat mengambil sampel kimia atmosfer secara langsung, namun untuk memahami gambaran besarnya, para ilmuwan masih perlu menggabungkan pengukuran pesawat dengan pembacaan satelit. “Tanpa satelit, kita bisa mengambil gambar tanpa konteks,” katanya.

Sebagian besar penelitian Dr. Muir berfokus pada awan es tipis yang terbentuk sembilan hingga 12 mil di atas permukaan bumi, di salah satu lapisan atmosfer paling misterius. Awan ini membantu meningkatkan suhu bumi, dan para ilmuwan masih mencoba mencari tahu bagaimana dampak perubahan iklim yang disebabkan oleh manusia.

“Sepertinya kita akan berhenti memantau bagian atmosfer ini, tepatnya pada saat atmosfer sedang berubah,” kata Dr. Muir.

Berakhirnya Terra dan Aqua akan mempengaruhi cara kita memantau faktor penting lainnya dalam iklim kita: jumlah radiasi matahari yang diterima, diserap, dan dipantulkan kembali ke luar angkasa oleh planet ini. Keseimbangan antara besaran-besaran ini – atau sebenarnya ketidakseimbangan tersebut – menentukan seberapa besar suhu bumi memanas atau mendingin. Untuk memahami hal ini, para ilmuwan mengandalkan instrumen awan NASA dan Sistem Energi Radiant Bumi, atau CERES.

Saat ini, empat satelit terbang dengan instrumen CERES: Terra, Aqua, dan dua satelit baru yang juga mendekati akhir masa pakainya. Namun, hanya ada satu alternatif yang sedang dikerjakan. Harapan hidupnya? lima tahun.

Norman J berkata: “Dalam 10 tahun ke depan, kita akan beralih dari empat misi menjadi satu misi, dan misi yang tersisa akan melewati puncaknya,” kata Loeb, ilmuwan NASA yang memimpin CERES. “Bagi saya, ini sangat memprihatinkan.”

Saat ini, dengan bangkitnya industri luar angkasa swasta dan menjamurnya satelit di sekitar Bumi, NASA dan lembaga lainnya menjajaki pendekatan berbeda dalam mengamati planet kita. Masa depan mungkin terletak pada instrumen yang lebih kecil dan ringan, yang dapat ditempatkan di orbit dengan biaya lebih rendah dan lebih gesit dibandingkan pada zaman Terra, Aqua, dan Aura.

Administrasi Kelautan dan Atmosfer Nasional sedang mengembangkan armada semacam itu untuk memantau cuaca dan iklim. Loeb dan rekan-rekannya di NASA sedang mengerjakan instrumen ringan untuk melanjutkan pengukuran keseimbangan energi bumi.

Namun agar teknologi tersebut bermanfaat, kata Dr. Loeb, mereka harus mulai terbang sebelum pengorbit yang ada saat ini menghilang.

“Anda memerlukan periode tumpang tindih yang baik dan panjang untuk memahami perbedaannya dan menyelesaikan permasalahannya,” katanya. “Jika tidak, akan sangat sulit untuk mempercayai pengukuran ini, jika kita tidak mempunyai kesempatan untuk membuktikannya terhadap pengukuran yang ada.”

Para ilmuwan mengatakan, NASA mengakui bahwa Terra, Aqua, dan Aura telah bertahan selama ini. “Melalui kombinasi teknik yang sangat baik dan keberuntungan yang luar biasa, kami telah mendapatkan hal-hal ini selama 20 tahun,” kata Walid Abdel Aty, mantan kepala ilmuwan NASA yang sekarang berada di Universitas Colorado Boulder.

“Kita menjadi kecanduan satelit-satelit ini. Kita adalah korban dari kesuksesan kita sendiri,” kata Dr. Abdel Aty. “Pada akhirnya, keberuntungan akan habis.”