В настоящее время в JPL закончила сборку прибора ISS-RapidScat – рефлектометра, который планируется установить за бором Международной космической станции для исследования и мониторинга атмосферных ветров над поверхностью Мирового океана Земли. Прибор великолепно дополнит несколько спутниковых миссий, в рамках которых проводятся измерения, использующиеся для прогнозирования «морской погоды», в том числе отслеживания штормов и ураганов. Данные ISS-RapidScat позволят улучшить представления учёных о том, как взаимодействие между океанами Земли и атмосферой влияет на климат планеты.
Учёные изучают атмосферные ветра над океанами по многим причинам. Во- первых, они являются частью погодной системы, к тому же мощные штормы, такие как ураганы, могут причинить огромный ущерб. Во-вторых, океанические штормы напрямую связаны с прибрежными волнами, которые также могут представлять опасность для населения прибрежных районов. В тоже время, «отгоняя» тёплую поверхностную океаническую воду от побережья, атмосферные ветра способствуют поднятию питательных веществ с глубин на поверхность океана, обеспечивая прибрежную флору необходимой пищей. Изменения в атмосферном ветре над океанами также помогают учёным в проведении мониторинга крупномасштабных изменений климата Земли, таких как Эль-Ниньо.
Принцип работы рефлектометра заключается в том, чтобы заставить низкоэнергетические волны микроволнового излучения «отскочить» от поверхности земли. По аналогичному принципу происходит разогрев еды в микроволновой печи. Но в случае с прибором ISS-RapidScat роль отражательной поверхности будет выполнять не земля, а океан. Измеряя силу и направление «микроволнового эха», прибор будет определять, как быстро и в каком направлении дуют атмосферные ветра над океаном.
По словам Ernesto Rodríguez, главного исследователя ISS-RapidScat, микроволновая энергия, испускаемая радарным прибором, отражается обратно по направлению к радару с большей силой нежели при первичном излучении. Он объясняет, что когда ветер дует над водой, образуются волны, направление которых соответствует направлению ветра, и чем сильнее ветер – тем, соответственно, больше волны.
Прибор ISS-RapidScat продолжит измерения океанических ветров из космоса, которые начались в 1978 году после запуска NASA спутника «SeaSat». Последний раз NASA запускало в космос радиометр в 1999 году, на борту спутника «QuikScat», который представил учёным динамичную картину океанических ветров в мире.
Но когда в 2009 году спутник лишился возможности производить измерения ветра над океанами, учёные ощутили острую нехватку этих данных. Летом 2012 году было предложена идея, управлять радиометром с борта Международной космической станции, после чего, собственно, и началась работа над ISS-RapidScat.
Большинство спутниковых радиометров движется по солнечной-синхронной орбите Земли. Иными словами, они пересекают экватор Земли всегда в одно и тоже солнечной время. Установка радиометра на борту космической станции позволит прибору проводить наблюдения с несинхронной-солнечной орбиты, т.е. видеть различные части планеты в разное время суток. Такие измерения позволят лучше изучить, как Солнце влияет на океанические ветра в различные фазы яркости.
Благодаря прохождению МКС над тропиками ISS-RapidScat будет дополнительно отслеживать штормы, которые могут превратиться в ураганы и прочие тропические циклоны.
Предполагается, что рефлектометр ISS-RapidScat начнет свою работу на МКС в апреле 2014 года. Прибор будет доставлен на борт космической станции космическим кораблём SpaceX CRS-4 Dragon.
