Deslizamentos de terra no Alasca. Qualidade do ar em Atlanta. Nuvens de fogo no Oeste. Das bordas do Ártico até o país agrícola, a mais nova classe de missões de Earth Venture suborbitais da NASA está se preparando para entregar ciência que beneficiará comunidades nos Estados Unidos e além.
Os seis projetos mobilizarão centenas de cientistas e pilotos da NASA, da Marinha dos EUA, de universidades e de outras instituições ao longo dos próximos anos. Embora as investigações abranjam diversos temas, uma característica definidora das missões suborbitais é o uso de sensores instalados em aeronaves.
A sensoriamento remoto aerotransportado funciona como uma ponte entre instrumentos baseados no solo e satélites. Dados coletados por aviões, helicópteros, drones e balões podem preencher lacunas em modelos computacionais usados por meteorologistas, planejadores urbanos e outros.
Quando incêndios florestais criam seu próprio clima
O primeiro projeto a decolar neste verão é o Injected Smoke and PYRocumulonimbus Experiment (INSPYRE), liderado pelo Naval Research Laboratory. A partir da sede da missão no Colorado, a equipe vai perseguir uma das formas menos compreendidas de clima severo na Terra: as “nuvens de fogo” imponentes geradas quando incêndios florestais extremos queimam tão intensamente que conseguem “fabricar” suas próprias tempestades.
Fumegantes e crepitantes, com relâmpagos, essas tempestades únicas podem criar pontos cegos para aviadores acima e provocar novos focos de incêndio abaixo. Medir e mapear as tempestades perigosas à medida que se desenvolvem em tempo real ajudará os cientistas a prevê-las no futuro. Várias aeronaves, incluindo o ER-2 de alta altitude da NASA, decolando do Montana, levarão uma ampla gama de instrumentos sobre sistemas de tempestades gerados por incêndios florestais. Entre eles estarão dois rastreadores avançados de incêndios florestais no infravermelho, desenvolvidos no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA, no sul da Califórnia, e que voarão como parte do programa FireSense da agência.
Testando o ar sobre áreas agrícolas e megacidades
As emissões agrícolas representam uma parte importante e pouco estudada dos sistemas de terra e atmosfera da Terra. A missão FarmFlux, que começa este ano, vai implantar mais de uma dúzia de sensores para medir ozônio, metano, amônia, material particulado e outros poluentes que se elevam de áreas agrícolas e fazendas de criação de animais que se estendem do Meio-Oeste até o Vale Central da Califórnia. Essas emissões afetam a saúde humana, o clima global e o ozônio estratosférico. A missão é liderada pelo Goddard Space Flight Center da NASA, em Greenbelt, Maryland, junto com a Colorado State University e a Boston University.
Duas cidades norte-americanas com preocupações sobre qualidade do ar são Atlanta e Cidade do México. Mas as causas são diferentes, com o clima e o relevo desempenhando um papel. Para explorar essas diferenças, a missão Hemispheric Airborne Measurements of Air Quality (HAMAQ) vai investigar áreas com ar ruim nas duas capitais e testar como informações de satélites podem ajudar nos esforços de previsão e mitigação. A equipe vai empregar duas aeronaves em altitudes diferentes: o P-3B da NASA voará próximo à superfície, medindo diretamente partículas finas e poluentes gasosos, enquanto o recentemente adquirido 777 science jet vai subir bem acima, mapeando a poluição com sensores remotos. O Langley Research Center da NASA, em Hampton, Virgínia, está liderando a missão.
Norte em rápida transformação
Enquanto o Ártico aquece pelo menos duas vezes mais rápido do que o restante da Terra, dados coletados hoje podem ajudar comunidades que estão na linha de frente das mudanças.
A campanha Snow4Flow, liderada pela University of Arizona, busca medir e modelar o quanto e a que velocidade os glaciares estão recuando no extremo norte. Percorrendo paisagens de gelo remotas no Alasca, no Yukon, no Canadá Ártico, na Groenlândia e em Svalbard, na Noruega, eles vão sondar tanto as camadas próximas à superfície quanto as profundezas congeladas de centenas de glaciares, enquanto voam sobre a região em uma aeronave modernizada de era da Segunda Guerra Mundial, equipada com um altímetro a laser de varredura e dois radares personalizados. As observações deles, combinadas com dados de satélites e modelos avançados de neve e fluxo de geleiras, vão ampliar nosso entendimento sobre como os glaciares se comportam em diferentes regiões do Ártico. A missão busca revelar não apenas como esses glaciares se parecem abaixo da superfície hoje, mas os processos que impulsionarão as mudanças no futuro.
À medida que o permafrost descongela, os rios na “porta” do Ártico se tornam esteiras transportadoras de carbono e sedimentos. A NASA Goddard e o City College of New York lideram uma equipe multidisciplinar que estuda como rios, lagoas e estuários ao longo da North Slope do Alasca interagem com o Oceano Ártico. O projeto, chamado Frontlines of Rapidly Transforming Ecosystems (FORTE), vai combinar medições ópticas e de radar feitas por satélites, aviões, navios de pesquisa de alta tecnologia, drones e sistemas autônomos subaquáticos para acompanhar a vida marinha microscópica, o fluxo de água e a química. A equipe vai colaborar com comunidades locais e tribais para manter observações ao longo do tempo e aplicar os recursos da NASA para atender necessidades locais emergentes e prioridades de tomada de decisão.
Gatilhos de deslizamentos de terra
Quando um deslizamento de terra lento na Califórnia colapsou de repente e enterrou uma seção da rodovia costeira em 2017, cientistas do NASA JPL quiseram entender como as variações de precipitação tiveram papel nisso. O JPL estuda como a água infiltra e desestabiliza encostas em todo o mundo. O projeto Landslide Change Characterization Experiment (LACCE) vai combinar radar de abertura sintética aerotransportado com sensores baseados em terra para acompanhar como as encostas na Califórnia estão respondendo a um cenário de secas e chuvas intensas cada vez mais intensas. O projeto também mira riscos emergentes de deslizamentos no Alasca, onde glaciares recuando rapidamente estão acelerando movimentos de encostas que têm potencial para gerar mega-tsunamis.
O programa Earth Venture Suborbital da NASA, criado para ser ágil e de alto impacto, foi estabelecido após uma recomendação do National Research Council em 2007. Nas décadas seguintes, equipes estudaram fenômenos, incluindo tempestades de neve, recifes de coral e redemoinhos no oceano.