Los Nachos podrían ayudar a predecir erupciones volcánicas según NASA


La NASA está lanzando un instrumento prototipo que podría facilitar el seguimiento de la actividad volcánica y la calidad del aire. Encaramado a bordo de un CubeSat a unas 300 millas (480 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra, el «Sistema de Observación Hiperespectral de Química Atmosférica Nanosat», o NACHOS, utilizará un generador de imágenes hiperespectrales compacto para localizar fuentes de gases traza en áreas tan pequeñas como 0,15 millas cuadradas (0,4 kilómetros cuadrados), aproximadamente del tamaño del Mall of America en Minnesota. NACHOS es parte de la 17ª misión de reabastecimiento de Northrop Grumman a la Estación Espacial Internacional desde las instalaciones de vuelo Wallops de la NASA en Wallops Island, Virginia.

Foto de archivo de una nave espacial Northrop Grumman Cygnus sujetada por el brazo robótico Canadarm2 de la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA

Si tiene éxito, NACHOS será el instrumento espacial más pequeño y de mayor resolución dedicado a monitorear gases atmosféricos traza como el dióxido de azufre (SO2) y el dióxido de nitrógeno, allanando el camino para futuros sistemas de observación de la Tierra que no solo ayudarán a predecir erupciones volcánicas, sino también controle la calidad del aire alrededor de ciudades específicas, vecindarios e incluso plantas de energía individuales.

«Un volcán inactivo que acaba de despertar puede emitir SO2 antes de que haya actividad sísmica detectable. Eso nos da la oportunidad de identificar un volcán potencialmente en erupción antes de que realmente explote», dijo Steve Love, investigador y líder de tareas de Space and Remote Sensing. Group en el Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL) del Departamento de Energía.

Los gases traza atmosféricos de fuentes naturales y artificiales brindan a los científicos conocimientos únicos sobre una amplia variedad de sistemas terrestres. Por ejemplo, el dióxido de nitrógeno, a menudo producido por la quema de combustibles fósiles, tiene un impacto negativo en la salud humana y puede servir como indicador del dióxido de carbono (un gas de efecto invernadero que contribuye al cambio climático) que resulta de la actividad humana.

Un investigador sostiene NACHOS, fijado a un CubeSat con sus paneles solares desplegados. Crédito: Laboratorio Nacional de Los Álamos/Logan Ott

«Cuando reconocemos que estos gases están presentes y podemos localizar sus fuentes en una escala de menos de un kilómetro, tenemos la oportunidad de actuar y minimizar los resultados negativos para la salud», dijo Love.

Pero monitorear los gases traza requiere instrumentos lo suficientemente sensibles para recopilar datos de alta resolución; Tradicionalmente, eso significa crear satélites más grandes equipados con un conjunto completo de sensores potentes.

«Hay excelentes instrumentos en órbita que recopilan datos sobre los gases traza atmosféricos, pero su producción y mantenimiento son costosos. Si queremos expandir esta capacidad científica, necesitaremos una solución más rentable», dijo Love.

Con solo 13 libras (6 kilogramos) y 18 pulgadas cúbicas (300 centímetros cúbicos), NACHOS está bien calificado para convertirse en esa solución. Además de un generador de imágenes hiperespectrales ultracompacto capaz de recopilar datos de alta resolución, NACHOS también utiliza algoritmos de procesamiento integrados, que reducen tanto el tamaño de sus transmisiones de datos como la cantidad de tiempo que lleva retransmitir esas transmisiones a la Tierra.

Estos algoritmos funcionan particularmente bien en computadoras pequeñas, lo que le da a NACHOS una gran cantidad de poder de cómputo sin aumentar el tamaño o el peso del instrumento.

«Más potencia y menos peso distinguen a NACHOS y lo convierten en un excelente candidato para futuras misiones de gases traza atmosféricos», dijo Love.

NACHOS permanecerá a bordo de la nave espacial Cygnus de Northrop Grumman hasta mayo de 2022, cuando la nave espacial desembarcará de la Estación Espacial Internacional y colocará a NACHOS en órbita terrestre baja antes de que la nave espacial de carga vuelva a entrar en la atmósfera terrestre. Love y su equipo pasarán tres meses poniendo en marcha NACHOS antes de que comience su misión científica y de validación de tecnología. Él espera que NACHOS permanezca en órbita durante aproximadamente un año.

«Eso nos dará tiempo suficiente para verificar el diseño de nuestro instrumento y recopilar suficientes datos de prueba para garantizar que nuestro concepto de tecnología sea factible», dijo Love.

Un segundo instrumento NACHOS se dirigirá a la órbita terrestre baja en el invierno de 2022 como parte del Programa de prueba espacial del Departamento de Defensa de EE. UU.

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