CloudSat, ett NASA-uppdrag som kikade in i orkaner, mätte globala snöfallshastigheter och uppnådde andra väder- och klimatförbättrar, har avslutat sin verksamhet. Ursprungligen föreslogs som ett 22-månaders uppdrag, rymdfarkosten togs nyligen ur drift efter nästan 18 år med observation av den vertikala strukturen och is-/vatteninnehållet i molnen.
Som planerat sänktes rymdfarkosten – efter att ha nått slutet av sin livslängd och inte längre kunnat göra regelbundna observationer – i en omloppsbana förra månaden som kommer att resultera i dess slutliga sönderfall i atmosfären.
När uppdragets Cloud Profiling Radar lanserades 2006 var den första någonsin 94 GHz våglängdsradar (W-band) som flög i rymden. Tusen gånger känsligare än typiska markbaserade väderradarer, gav den en ny vision av moln – inte som platta bilder på en skärm utan som 3D-skivor av atmosfären full av is och regn.
För första gången kunde forskare observera moln och nederbörd tillsammans, säger Graeme Stephens, uppdragets huvudutredare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien.
"Utan moln skulle människor inte existera, eftersom de ger det sötvatten som livet som vi känner det kräver," sa han. "Vi hänvisar ibland till dem som smarta små djävlar på grund av deras förvirrande egenskaper. Moln har varit en gåta när det gäller att förutsäga klimatförändringar."
Moln har länge haft många hemligheter. Innan CloudSat visste vi inte hur ofta moln producerar regn och snö på global basis. Sedan lanseringen har vi också kommit långt när det gäller att förstå hur moln kan kyla och värma atmosfären och ytan, samt hur de kan orsaka isbildning på flygplan.
CloudSat-data har informerat tusentals forskningspublikationer och fortsätter att hjälpa forskare att göra viktiga upptäckter, inklusive hur mycket is- och vattenmoln innehåller globalt och hur moln, genom att fånga värme i atmosfären, accelererar issmältningen på Grönland och vid polerna.
Viddra stormen
Under åren flög CloudSat över kraftfulla stormsystem med namn som Maria, Harvey och Sandy och kikade under deras virvlande tak av cirrusmoln. Dess Cloud Profiling Radar utmärkte sig när det gäller att penetrera molnlager för att hjälpa forskare att utforska hur och varför tropiska cykloner intensifieras.
Under CloudSats livslängd inträffade flera potentiellt avslutande uppdrag relaterade till rymdfarkostens batteri och reaktionshjulen som användes för att styra satellitens orientering. CloudSat-teamet utvecklade unika lösningar, inklusive att "dvala" rymdfarkosten under delar av varje omloppsbana utan dagsljus för att spara ström och orientera den med färre reaktionshjul. Deras lösningar gjorde det möjligt för verksamheten att fortsätta tills Cloud Profiling Radar stängdes av permanent i december 2023.
"Det är en del av vem vi är som en NASA-familj att vi har dedikerade och begåvade team som kan göra saker som aldrig tidigare har gjorts", säger Deborah Vane, CloudSats projektledare på JPL. "Vi återhämtade oss från dessa anomalier med tekniker som ingen någonsin har använt förut."
CloudSat lanserades den 28 april 2006, tillsammans med en lidar-bärande satellit som heter CALIPSO (förkortning för Cloud-Aerosol Lidar och Infrared Pathfinder Satellite Observation). De två rymdfarkosterna gick med i en internationell konstellation av väder- och klimatspårningssatelliter i jordens omloppsbana.
Radar och lidar anses vara "aktiva" sensorer eftersom de riktar energistrålar mot jorden - radiovågor i fallet med CloudSat och laserljus i fallet med CALIPSO - och mäter hur strålarna reflekteras från molnen och fina partiklar (aerosoler) i atmosfären. Andra vetenskapliga instrument i omloppsbana använder "passiva" sensorer som mäter reflekterat solljus eller strålning från jorden eller molnen.
CloudSat och CALIPSO kretsade mindre än en minuts mellanrum runt jordklotet i solsynkrona banor från nord till sydpolen och korsade ekvatorn tidigt på eftermiddagen och efter midnatt varje dag. Deras överlappande radar-lidar fotavtryck skär genom atmosfärens vertikala struktur för att studera tunna och tjocka moln, såväl som lagren av luftburna partiklar som damm, havssalt, aska och sot som kan påverka molnbildningen.
Inverkan av aerosoler på moln är fortfarande en nyckelfråga för prognoser för global uppvärmning. För att utforska denna och andra frågor kommer den nyligen lanserade PACE-satelliten och framtida uppdrag i NASA:s Earth System Observatory att bygga på CloudSats och CALIPSO:s arv för en ny generation.
"Jorden år 2030 kommer att vara annorlunda än jorden år 2000," sa Stephens. "Världen har förändrats och klimatet har förändrats. Att fortsätta dessa mätningar kommer att ge oss nya insikter om förändrade vädermönster."
Tillhandahålls av NASA
