تستعد وكالة ناسا لإرسال مركبتين فضائيتين صغيرتين إلى أطراف الأرض لجمع البيانات التي ستساعد في مكافحة تغير المناخ.
سوف تنطلق الأقمار الصناعية بحجم صندوق الأحذية، أو “Cubesats”، في الطاقة الإشعاعية القطبية في تجربة الأشعة تحت الحمراء البعيدة (PREFIRE)، خلال ربيع عام 2024. وستصل إلى ارتفاع يتراوح بين 292 و403 ميلًا (470 و650 كيلومترًا). فوق الأرض، ستستقر المركبتان الفضائيتان في مدارات قريبة من القطبية، وتتقاطعان في الغلاف الجوي.
لأول مرة، سيقوم PREFIRE بقياس الطيف الكامل للحرارة المفقودة من المناطق القطبية للأرض. تعمل هذه المناطق المتجمدة من كوكبنا بشكل فعال بمثابة منظم حرارة للأرض، حيث تنظم المناخ عن طريق تنفيس الطاقة الزائدة الواردة في المناطق الاستوائية. باختصار، سوف يجعل PREFIRE نماذجنا المناخية أكثر دقة – وهو هدف مهم للغاية حيث يستمر كوكبنا في الاحترار بشكل غير عضوي بسبب الأنشطة البشرية.
متعلق ب: SpaceX تطلق القمر الصناعي PACE التابع لناسا لدراسة محيطات الأرض وهوائها ومناخها (فيديو)
وقال بريان دروين، نائب الباحث الرئيسي للمهمة في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا، في بيان: “لدينا القدرة على اكتشاف بعض الأشياء الأساسية حول كيفية عمل كوكبنا”. “في التوقعات المناخية، الكثير من عدم اليقين يأتي مما لا نعرفه عن القطبين الشمالي والجنوبي ومدى كفاءة الإشعاع المنبعث في الفضاء. ولم يتم إدراك أهمية هذا الإشعاع في معظم عصر الفضاء. لكننا نعرف الآن ونهدف إلى قياسه.”
إن متوسط درجة الحرارة العالمية للأرض آخذ في الارتفاع، كنتيجة مباشرة لانبعاث الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي بسبب النشاط البشري، وذلك في المقام الأول من خلال حرق الوقود الأحفوري.
وعلى الرغم من أن ظاهرة الاحتباس الحراري تشكل خطرا على البشر والحياة البرية في جميع أنحاء الكوكب، إلا أنه لا يوجد مكان على وجه الأرض يشعر بتأثير تغير المناخ أكثر من القطب الشمالي. منذ السبعينيات، ارتفعت درجة حرارة هذه المنطقة القطبية، الواقعة في أقصى شمال الأرض، بمعدل 3 مرات أسرع من أي مكان آخر في العالم. ونتيجة لذلك، انخفض الجليد البحري الشتوي في القطب الشمالي بما يزيد على 15900 ميل مربع (41200 كيلومتر مربع) سنويا، وهو ما يشكل خسارة قدرها 2.6% كل عقد.
الأمور قاتمة بالمثل في الطرف الآخر من الأرض، القطب الجنوبي. وفي هذه المنطقة القطبية الجنوبية، تفقد الصفائح الجليدية كتلتها بمعدل متوسط يبلغ حوالي 150 مليار طن سنويًا.
إن التغيرات في هذه المناطق القطبية لها تداعيات في جميع أنحاء العالم، مما يؤثر على درجة الحرارة وكذلك دوران المحيطات.
وشكلت المياه القادمة من الصفائح الجليدية الذائبة في القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند حوالي ثلث ارتفاع مستوى سطح البحر منذ عام 1993. ولارتفاع مستويات سطح البحر تأثيرات مباشرة وغير مباشرة على البشر، وخاصة بالنسبة للناس في المجتمعات الساحلية. وتزيد الفيضانات الساحلية من خطر الإصابة، بل وحتى الوفيات؛ ويمكن أن يتسبب أيضًا في تلوث المسطحات المائية والتضاريس القريبة بمياه الصرف الصحي غير المعالجة.
وفي بعض المناطق، تعمل الفيضانات الساحلية أيضًا على توفير الموائل المناسبة للبعوض، مما يزيد من مخاطر التعرض للأمراض الخطيرة التي تنقلها الحشرات مثل فيروس غرب النيل. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي فقدان الأراضي إلى الإضرار بالبنية التحتية للنقل، مما يؤثر على الوصول إلى الرعاية الصحية والخدمات العامة ويضر بصناعات مثل الزراعة والسياحة.
وقال تريستان لوكوير، الباحث الرئيسي في PREFIRE والعالم بجامعة ويسكونسن ماديسون: “إذا قمت بتغيير المناطق القطبية، فإنك تغير أيضًا الطقس بشكل أساسي في جميع أنحاء العالم”. “العواصف الشديدة والفيضانات وتآكل السواحل – كل هذه الأشياء تتأثر بما يحدث في القطب الشمالي والقطب الجنوبي.”
لذا، لفهم هذه التغيرات والتنبؤ بها والحد من تأثيرها، يحتاج العلماء إلى تحليل ثروة من العمليات الفيزيائية في نماذج مناخية دقيقة للغاية. ومع ذلك، تتأثر التوقعات حاليًا بنقص البيانات المتعلقة بمدى كفاءة إشعاع القطبين للحرارة في الفضاء. وهنا يأتي دور مفهوم المركبة الفضائية المزدوجة التابع لناسا.
من خلال اتباع مسارات مختلفة حول العالم، والتداخل عند القطبين كل بضع ساعات، يمكن للمركبة الفضائية PREFIRE زيادة تغطية المناطق القطبية إلى أقصى حد. وباستخدام تقنية مشابهة لتلك التي يستخدمها جهاز Mars Climate Sounder على مركبة Mars Reconnaissance Orbiter التابعة لناسا، ستكون المركبة الفضائية المزدوجة أيضًا قادرة على مراقبة الأطوال الموجية للأشعة تحت الحمراء البعيدة التي لم يتم قياسها بشكل منهجي من قبل.
هذه الأطوال الموجية مسؤولة عن 60% من الطاقة المتدفقة إلى الفضاء من المناطق القطبية لكوكبنا.
وهذا يعني أن PREFIRE يجب أن يكون قادرًا على توفير بيانات جديدة حول مجموعة من المتغيرات المناخية بما في ذلك درجة حرارة الغلاف الجوي، وخصائص السطح، وبخار الماء والسحب، مما يسد فجوة كبيرة في النماذج المناخية ويمنح العلماء صورة أكثر دقة لتغير المناخ.
قصص ذات الصلة:
– تبحث ناسا عن حلول مناخية مع وصول درجات الحرارة العالمية إلى مستويات قياسية
– الأرض تزداد سخونة بمعدل أسرع على الرغم من تعهدات الحكومة باتخاذ إجراءات
– ناسا تستغل SpaceX لإطلاق القمر الصناعي PACE لدراسة محيطات الأرض وتغير المناخ
من المقرر إطلاق المركبتين الفضائيتين PREFIRE من نيوزيلندا في شهر مايو، حيث سيتم إطلاق القمرين الصناعيين بشكل منفصل وبفارق أسبوعين.
وخلص لوكوير إلى أنه “مع تقارب نماذجنا المناخية، سنبدأ في فهم كيف سيبدو المستقبل في القطب الشمالي والقطب الجنوبي”.