Daten der PREFIRE-Mission werden in Klima- und Eismodelle einfließen und bessere Prognosen darüber liefern, wie sich eine sich erwärmende Welt auf den Meereisverlust, das Abschmelzen der Eisdecke und den Anstieg des Meeresspiegels auswirken wird.

Die NASA hat Rocket Lab USA Inc. aus Long Beach, Kalifornien, ausgewählt, um den Startdienst für die PREFIRE-Mission (Polar Radiant Energy in the Far-InfraRed Experiment) der Agentur bereitzustellen, die darauf abzielt, Forschern ein genaueres Bild der eintretenden Energie zu vermitteln die Erde verlassen.

Beide PREFIRE CubeSats werden im Frühjahr 2024 starten. Der Start von PREFIRE Satellite 1 ist nominell für den 1. Mai 2024 geplant, während PREFIRE Satellite 2 für den 15. Mai 2024 geplant ist.

Ziele und Wirkung von PREFIRE

Die PREFIRE- Mission wird dazu beitragen, eine Lücke in unserem Verständnis darüber zu schließen, wie viel Wärme der Erde an den Weltraum, insbesondere aus der Arktis und der Antarktis, verloren geht. Die Analyse der PREFIRE-Messungen wird in Klima- und Eismodelle einfließen und bessere Prognosen darüber liefern, wie sich eine sich erwärmende Welt auf den Meereisverlust, die Eisschmelze und den Anstieg des Meeresspiegels auswirken wird. Die Verbesserung von Klimamodellen kann letztendlich dazu beitragen, genauere Prognosen über die Auswirkungen der Schwere und Häufigkeit von Stürmen sowie von Küstenerosion und Überschwemmungen zu erstellen.

Missionskomponenten und Partnerschaften

Die Mission besteht aus zwei 6U CubeSats mit einer Basismissionsdauer von 10 Monaten und wird gemeinsam von der NASA und der University of Wisconsin-Madison entwickelt. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien leitet die Mission für das Science Mission Directorate der Agentur und stellt die Instrumente bereit. Blue Canyon Technologies baut die CubeSats und die University of Wisconsin-Madison wird die von den Instrumenten gesammelten Daten verarbeiten. Zum Wissenschaftsteam gehören Mitglieder des JPL und der Universitäten Wisconsin, Michigan und Colorado.

Quelle: https://scitechdaily.com/nasa-and-rocket-lab-launching-the-prefire-arctic-warming-experiment/

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Warum ist der Nordpol warm?

Da sich unser Planet weiter erwärmt, benötigen Klimaforscher neue Wege, um die Prozesse zu erforschen, die Veränderungen vorantreiben, und um die Marker zu messen, die solche Veränderungen vorhersagen. Diese Wissenschaftler erkennen, dass die abgelegene arktische Region der Erde insofern einzigartig ist, als sie dabei hilft, die Temperatur des Planeten wie ein Thermostat zu regulieren, indem sie einen Großteil der überschüssigen Energie der Sonne, die in den Tropen empfangen wird, zurück in den Weltraum abstrahlt. Allerdings treten mehr als die Hälfte dieser arktischen Emissionen bei Wellenlängen im fernen Infrarot (FIR) von mehr als 15 Mikrometern auf und wurden noch nie zuvor systematisch aus dem Weltraum gemessen.

Im Jahr 2018 wählte die NASA das Polar Radiant Energy in the Far Infrared Experiment (PREFIRE) aus, um erstmals Infrarot- und Ferninfrarotmessungen der Erdatmosphäre aus dem Weltraum durchzuführen. Eine Schlüsselfrage, die PREFIRE zu beantworten versucht, lautet: Warum erwärmt sich die Arktis schneller als der Rest des Planeten? PREFIRE wird zwei CubeSat-Satelliten fliegen und radiometrische Messungen der Atmosphäre durchführen. CubeSats sind im Vergleich zu herkömmlichen Satelliten kostengünstiger, leicht und sehr klein – jeder hat etwa die Größe eines Laibs Brot.

PREFIRE wird ein vom JPL entwickeltes Instrument verwenden, das wichtige Technologie des MDL nutzt, einschließlich eines vollständig maßgeschneiderten Thermopile-Detektor-Arrays. Dieses Thermopile-Array wird dazu beitragen, diesen wenig untersuchten Teil der von der Erde emittierten Strahlungsenergie erstmals zu untersuchen und nach Hinweisen auf die Erwärmung der Arktis, den Meereisverlust und das Schmelzen der Eisdecke zu suchen. Schließlich wird PREFIRE untersuchen, wie Änderungen der thermischen Infrarotemissionen an der Oberseite der Erdatmosphäre mit Änderungen der Wolkendecke und der Oberflächenbedingungen darunter zusammenhängen. Mehr als 60 Prozent der von den kalten, trockenen Polarregionen abgestrahlten Energie liegen im FIR-Wellenlängenbereich. Die Energie in diesen Bändern ist sowohl dynamisch als auch schlecht charakterisiert, spielt jedoch eine entscheidende Rolle bei der Definition des sich schnell entwickelnden Polarklimas. Die beiden PREFIRE CubeSats werden radiometrische Messungen der Atmosphäre zwischen fünf und 50 Mikrometern durchführen und so die Variabilität der FIR-Emission auf Skalen von Stunden bis Monaten vollständig charakterisieren.

Diese Spektraldaten liefern entscheidende Einblicke in das Oberflächenemissionsvermögen, seine Variabilität und den atmosphärischen Treibhauseffekt und ermöglichen eine quantitative Modellierung der Oberflächen-/Atmosphäre-Rückkopplungen, von denen angenommen wird, dass sie die Auswirkungen des Klimawandels verstärken. Die Fähigkeit zur Messung von zwei Raumfahrzeugen erzeugt speziell subtägige Probenahmen, die die Hypothese testen können, dass zeitlich variierende Fehler in aktuellen Modellen des FIR-Oberflächenemissionsgrads zu Verzerrungen bei Schätzungen des Energieaustauschs zwischen der Oberfläche und der Atmosphäre der Arktis führen. Die Aufklärung und Abschwächung dieser Verzerrungen durch PREFIRE-Messungen und -Analysen kann die großen Ausbreitungen verringern, die bei früheren prognostizierten Geschwindigkeiten der arktischen Erwärmung, des Meereisverlusts, der Eisschmelze und des Anstiegs des Meeresspiegels beobachtet wurden.

Quelle: https://microdevices.jpl.nasa.gov/capabilities/broadband-thermal-detectors/prefire/