Umidade do solo passiva ativa - Soil Moisture Active Passive

Umidade do solo ativo passivo

Uma representação artística da espaçonave Soil Moisture Active Passive.
Tipo de missão	Observação da terra
Operador	NASA
COSPAR ID	2015-003A
SATCAT nº	40376
Local na rede Internet	smap .jpl .nasa .gov
Duração da missão	3 anos (nominal) Decorridos: 6 anos, 4 meses, 29 dias
Propriedades da espaçonave
Fabricante	Laboratório de propulsão a jato
Massa de lançamento	944 kg
Massa de carga útil	79 kg
Dimensões	1,5 x 0,9 x 0,9 m
Poder	1450 watts
Início da missão
Data de lançamento	31 de janeiro de 2015, 14:22  UTC ( 2015-01-31UTC14: 22 )
Foguete	Delta II 7320-10C
Local de lançamento	Vandenberg , SLC-2W
Contratante	United Launch Alliance
Serviço inscrito	Agosto 2015
Parâmetros orbitais
Sistema de referência	Geocêntrico
Regime	Sincronizado com o Sol
Altitude do perigeu	680,9 km
Altitude de apogeu	683,5 km
Inclinação	98,12 °
Período	98,5 minutos
Época	15 de outubro de 2019, 23:39:39 UTC

Uma animação de SMAP 's trajetória em torno da Terra a partir de 31 de janeiro de 2015 a 19 de agosto de 2015:
  SMAP  ·   terra

Soil Moisture Active Passive ( SMAP ) é um satélite de monitoramento ambiental da NASA lançado em 31 de janeiro de 2015. Foi um dos primeiros satélites de observação da Terra desenvolvido pela NASA em resposta à Pesquisa Decadal do National Research Council .

O investimento da NASA é de US $ 916 milhões (projeto, desenvolvimento, lançamento e operações).

Visão geral da missão

O SMAP fornece medições da umidade do solo da superfície da terra e do estado de congelamento-degelo com cobertura de revisita quase global em 2-3 dias. As medições de superfície SMAP são acopladas a modelos hidrológicos para inferir as condições de umidade do solo na zona radicular. Essas medições permitem que os usuários de aplicativos científicos:

1. Compreenda os processos que ligam os ciclos terrestres de água, energia e carbono .
2. Estimar os fluxos globais de água e energia na superfície da terra.
3. Quantifique o fluxo líquido de carbono em paisagens boreais.
4. Melhore a habilidade de previsão do tempo e do clima.
5. Desenvolver capacidade aprimorada de previsão de enchentes e monitoramento de secas.

As observações do SMAP são adquiridas por um período de pelo menos três anos após o lançamento, e os 81 kg de propelente que carrega devem permitir que a missão opere muito além de sua vida útil projetada. Uma validação abrangente, ciência e o programa de aplicação são implementados, e todos os dados estão disponíveis publicamente nos centros de arquivo da NASA.

Conceito de medição

O observatório SMAP inclui uma espaçonave dedicada e conjunto de instrumentos em uma órbita sincronizada com o Sol quase polar. O sistema de medição SMAP consiste em um instrumento radiômetro (passivo) e um instrumento radar de abertura sintética (ativo) operando com polarizações múltiplas na faixa da banda L. A abordagem de medição ativa e passiva combinada aproveita a resolução espacial do radar e a precisão de detecção do radiômetro.

Os sensores ativos e passivos fornecem medições coincidentes da emissão de superfície e retroespalhamento. Os instrumentos detectam as condições nos 5 cm superiores do solo por meio de cobertura vegetal moderada para produzir estimativas mapeadas globalmente de umidade do solo e seu estado de congelamento-degelo.

A espaçonave orbita a Terra uma vez a cada 98,5 minutos e repete a mesma trilha no solo a cada oito dias.

Carga útil científica

O satélite carrega dois instrumentos científicos: um radar e um radiômetro, que compartilham uma alimentação única e um sistema de antena refletor de 6 m implantável, construído pela Northrop Grumman, que gira em torno do eixo do nadir fazendo varreduras cônicas da superfície. A ampla faixa fornece uma revisita quase global a cada 2-3 dias.

Características do sistema SMAP

Cargas auxiliares

Lançamento educacional do Nanosatélite X (ELaNa X), consistindo de três Poly Picosatellite Orbital Deployers contendo quatro CubeSats (três missões CubeSat), montado no segundo estágio do veículo de lançamento Delta II:

• ExoCube , um satélite meteorológico espacial desenvolvido pela California Polytechnic State University e patrocinado pela National Science Foundation. Cal Poly projetou o ônibus do satélite central, enquanto a carga científica é fornecida pelo Goddard Space Flight Center da NASA. A University of Wisconsin, em Madison, e Scientific Solutions, Inc. (SSI) estão desenvolvendo os objetivos científicos e fornecendo orientação para o desenvolvimento de instrumentos. O ExoCube mede a densidade de hidrogênio, oxigênio, hélio e nitrogênio na alta atmosfera da Terra (exosfera e termosfera) usando medições diretas de espectroscopia de massa. O tamanho do ExoCube é de três unidades CubeSat, ou 30 x 10 x 10 cm.
• GRIFEX , o experimento de desempenho de voo Geo-cape Roic, desenvolvido pelo Laboratório de Exploração de Michigan da Universidade de Michigan em parceria com o Earth Science Technology Office da NASA e o Jet Propulsion Laboratory da NASA. Esta é uma missão de validação de tecnologia que realiza uma avaliação de engenharia de uma matriz de plano focal de alto desempenho totalmente digital desenvolvida pela JPL, que consiste em um circuito integrado de leitura analógico-digital inovador em pixel. Sua alta capacidade de rendimento permite que o conceito de missão de satélite de Eventos Geoestacionários Costeiros e de Poluição do Ar (GEO-CAPE) faça medições de alta resolução espacial e espectral de hora em hora da química atmosférica e poluição em rápida mudança com o instrumento Panchromatic Fourier Transform Spectrometer (PanFTS) em desenvolvimento. GRIFEX avança a tecnologia necessária para futuras medições espaciais da composição atmosférica da órbita geoestacionária que são relevantes para a mudança climática, bem como missões futuras que requerem detectores avançados em apoio ao Estudo Decadal de Ciências da Terra. O tamanho do GRIFEX é de três unidades CubeSat, ou 30 x 10 x 10 cm.
• FIREBIRD-II (A e B) , desenvolvido pela University of New Hampshire, Montana State University, Los Alamos National Laboratory e Aerospace Corporation. FIREBIRD-II é um projeto de clima espacial com dois CubeSat para resolver a escala espacial, o tamanho e a dependência energética de microexplosões de elétrons nos cinturões de radiação de Van Allen. Microexplosões relativísticas de elétrons aparecem como curtos períodos de intensa precipitação de elétrons medida por detectores de partículas em espaçonaves de baixa altitude, vistos quando suas órbitas cruzam as linhas de campo magnético que se estendem pelo cinturão de radiação externo. O FIREBIRD-II fornece medições do cinturão de radiação de ponto duplo que oferecem uma visão dos processos de aceleração e perda de elétrons no cinturão de radiação externo de Van Allen. Cada um dos CubeSats FIREBIRD tem 1,5 unidades CubeSat de tamanho, ou 15 x 10 x 10 cm.

Os projetos CubeSat são implantados no mínimo 2.896 segundos após a separação do observatório Soil Moisture Active Passive, em uma órbita de 440 x 670 km, 99,12 ° de inclinação.

Descrição do Programa

SMAP é uma missão dirigida da Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço. O projeto SMAP é gerenciado para a NASA pelo Jet Propulsion Laboratory , com participação do Goddard Space Flight Center . O SMAP baseia-se na herança e nas atividades de redução de risco da missão ESSP Hydros cancelada da NASA.

Ciência e aplicações

As observações SMAP são usadas para caracterizar processos hidrológicos e ecossistêmicos, incluindo trocas terra-atmosfera de água, energia e carbono. Entre os usuários dos dados do SMAP estão hidrólogos, meteorologistas, cientistas do clima e gestores de recursos agrícolas e hídricos. Usuários adicionais incluem gerentes de desastres de inundação e risco de incêndio, gerentes de controle e prevenção de doenças, planejadores de emergência e formuladores de políticas. A umidade do solo SMAP e as informações de congelamento-descongelamento beneficiam diretamente várias áreas de aplicações sociais, incluindo:

Previsão do tempo e clima

A inicialização de modelos numéricos de previsão do tempo e modelos de clima sazonais com informações precisas sobre a umidade do solo estendem os prazos de previsão e aumentam a habilidade de previsão.

Seca

As informações de umidade do solo SMAP melhoram o monitoramento e a previsão das condições de seca , permitindo novos recursos para mitigar os impactos da seca.

Inundações e deslizamentos de terra

Os sistemas de previsão hidrológica calibrados e inicializados com campos de umidade do solo de alta resolução levam a melhores previsões de enchentes e fornecem informações essenciais sobre o potencial de deslizamentos .

Produtividade agrícola

As observações da umidade do solo do SMAP levam a melhorias nas previsões de rendimento da safra e aumentam as capacidades dos sistemas de apoio à decisão do estresse hídrico da safra para a produtividade agrícola .

Saúde humana

Melhores previsões sazonais de umidade do solo beneficiam diretamente os sistemas de alerta precoce de fome . Os benefícios também são obtidos por meio de previsões aprimoradas de estresse por calor e taxas de propagação de vírus , e preparação e resposta aprimoradas a desastres .

Status

Em agosto de 2015, os cientistas concluíram a calibração inicial dos dois instrumentos a bordo, no entanto, o radar do SMAP parou de transmitir em 7 de julho devido a uma anomalia que foi investigada por uma equipe do JPL. A equipe identificou a anomalia na fonte de alimentação do amplificador de alta potência do radar. Em 2 de setembro de 2015, a NASA anunciou que a falha do amplificador significava que o radar não poderia mais retornar dados. A missão científica continua com os dados sendo retornados apenas pelo instrumento radiômetro. A missão principal do SMAP terminou em junho de 2018. A revisão sênior de Ciências da Terra de 2017 endossou a missão do SMAP para operações contínuas até 2020 e, preliminarmente, até 2023.

Veja também

• Satélite de umidade do solo e salinidade do oceano

Notas

Referências

links externos

• Site SMAP na NASA / JPL
• Dados SMAP no National Snow and Ice Data Center
• "Inovações em tecnologia giram o SMAP da NASA para o espaço" , artigo em NASA.gov
• "Novos estudos da NASA sobre os mares, céus e solos da Terra" , artigo em NASA.gov