NASA lanserar de två första av sex små satelliter tidigast den 12 juni, för att studera bildandet och utvecklingen av tropiska cykloner nästan varje timme – ungefär fyra till sex gånger oftare än vad som är möjligt med nuvarande satelliter. Detta är den första av tre CubeSat-uppskjutningar för NASA:s tidsupplösta observationer av nederbördsstruktur och stormens intensitet med ett uppdrag Constellation of Smallsats (TROPICS). De återstående satelliterna kommer att placeras i sina omloppsbanor under två efterföljande uppskjutningar i år. Om det lyckas kommer TROPICS-satelliterna att spridas över tre omloppsplan för att täcka mer av jordklotet oftare.

"TROPICS kommer att ge oss mycket frekventa vyer av tropiska cykloner, ge insikt i deras bildande, intensifiering och interaktioner med sin miljö och tillhandahålla kritiska data för stormövervakning och prognos", säger Scott Braun, forskningsmeteorolog vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt , Maryland.

Tillsammans besöker vädersatelliterna för närvarande i låg omloppsbana om jorden - som NOAA-20, den gemensamma NASA och National Oceanic and Atmospheric Administration Suomi NPP-satelliten, och andra från NASA:s partners - en storm en gång var fjärde till var sjätte timme. "Så vi saknar mycket av det som händer i stormen", förklarade Bill Blackwell, huvudutredare för TROPICS-uppdraget och en forskare vid Massachusetts Institute of Technology Lincoln Laboratory i Lexington, Massachusetts. TROPICS-konstellationen kommer att ge forskare mer frekventa uppdateringar, kompletterar data som samlats in av befintliga vädersatelliter i låg omloppsbana och gör det möjligt för forskare att se varje storm från början till slut.

Tre uppskjutningar kommer att placera de sex satelliterna i par över tre något olika låga jordbanor, alla i en vinkel nära 30 grader över ekvatorn. Detta kommer att maximera den tid satelliterna tillbringar på att passera den del av jorden där de flesta tropiska cykloner bildas - ett horisontellt band som sträcker sig från ungefär mellanatlantiska regionen i USA till Australiens södra kust, ungefär mellan 38 grader norr och sydliga breddgrader. Helst kommer en av TROPICS-satelliterna att passera ett givet område inom det bandet ungefär en gång i timmen.

All materia – inklusive vattenånga, syre och moln i atmosfären – avger energi som värme och ljus, ett fenomen som kallas Plancks lag. Var och en av TROPICS-satelliterna har ett instrument som kallas mikrovågsradiometer som mäter dessa atmosfäriska utsläpp. Sensorerna gör passiva mätningar som liknar de som görs av Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS)-instrument på nuvarande vädersatelliter i låg omloppsbana om jorden.

Mikrovågsradiometern ombord på varje TROPICS-satellit mäter mikrovågsfrekvenser från cirka 90 till 205 gigahertz. Dessa frekvenser berättar forskarna om temperatur, nederbörd, fukt och andra egenskaper hos stormen och den omgivande atmosfären. Mängden värme och ljus – eller strålning – vid dessa frekvenser kommer från olika höjder, vilket gör att TROPICS-satelliterna kan skapa tredimensionella bilder av cyklonernas miljöer. Frekvenserna som TROPICS använder är också mycket känsliga för egenskaper hos is och moln, vilket kommer att hjälpa meteorologer att studera hur tropiska cykloner utvecklas och intensifieras. TROPICS frekvenser är dock mindre känsliga för temperaturen och fukten under molnen – något som ATMS-instrumenten ombord på satelliterna NOAA-20 och Suomi-NPP utmärker sig. Tillsammans kommer data från TROPICS och aktuella vädersatelliter att hjälpa forskare att förbättra sin förståelse av tropiska cykloner.

"Med konstellationen TROPICS kommer vi att ha mycket oftare observationer av tropiska cykloner och i våglängder som kan hjälpa oss att förstå termodynamisk struktur i ögat och i stormmiljön", sa Blackwell.

Om allt går enligt planerna kommer de sex TROPICS-satelliterna att ansluta sig till TROPICS Pathfinder-satelliten, en proof-of-concept CubeSat som lanserades i juni 2021. Sedan dess har pathfinder tagit bilder av flera tropiska cykloner, som orkanen Ida över USA, cyklonen Batsirai över Madagaskar och supertyfonen Mindulle över östra Japan. Sökvägssökarsatelliten har också gett TROPICS forskargrupp en möjlighet att finjustera satelliternas mjukvara och operativa procedurer innan konstellationen lanseras. Dessutom har sökvägen redan kalibrerats och kommer att kunna fungera som en kalibreringsreferens för resten av TROPICS-satelliterna. Det skulle hjälpa TROPICS CubeSats att snabbt börja producera användbar data.

"TROPICS-teamet är superglada över att få igång konstellationen, särskilt efter vägfinnarens framgång", sa Blackwell. + Utforska vidare

NASA:s TROPICS Pathfinder-satellit producerar globala första ljusbilder och fångar orkanen Ida