ناسا تجري أول مسح عالمي لمياه المحيطات والبحار والأنهار من الفضاء

أعلنت ناسا عن إطلاق مشروع علوم الأرض الرئيسي، فجر الخميس، من جنوب كاليفورنيا بالولايات المتحدة، لإجراء مسح شامل لمحيطات وبحيرات وأنهار العالم لأول مرة.

تم تصميم القمر الصناعي الرادار المتقدم، الذي أطلق عليه اسم SWOT ، لإعطاء العلماء رؤية غير مسبوقة للسائل الواهب للحياة الذي يغطي 70 % من الكوكب، مما يلقي ضوءًا جديدًا على ميكانيكا وعواقب تغير المناخ.

كان من المقرر إطلاق صاروخ فالكون 9 ، الذي تملكه وتشغله شركة سبيس إكس التجارية التابعة للملياردير إيلون ماسك، قبل فجر يوم الخميس من قاعدة فاندنبرج الأمريكية للقوة الفضائية، شمال غرب لوس أنجلوس ، لنقل SWOT إلى المدار .

إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها، فإن القمر الصناعي بحجم سيارات الدفع الرباعي سينتج بيانات بحثية في غضون عدة أشهر.

ما يقرب من 20 عامًا من التطوير، يشتمل SWOT على تقنية رادار الميكروويف المتقدمة التي يقول العلماء، إنها ستجمع قياسات ارتفاع سطح المحيطات والبحيرات والخزانات والأنهار بتفاصيل عالية الدقة في أكثر من 90٪ من الكرة الأرضية.

ستعزز البيانات ، التي تم جمعها من عمليات مسح الرادار للكوكب مرتين على الأقل كل 21 يومًا ، نماذج دوران المحيط ، وتدعم توقعات الطقس والمناخ، وتساعد في إدارة إمدادات المياه العذبة الشحيحة في المناطق المنكوبة بالجفاف، وفقًا للباحثين.

تم تصميم القمر الصناعي وبناؤه في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بالقرب من لوس أنجلوس، طورتها وكالة الفضاء الأمريكية بالتعاون مع نظرائها في فرنسا وكندا، كانت SWOT واحدة من 15 مهمة مدرجة من قبل المجلس القومي للبحوث كمشاريع يجب أن تقوم بها ناسا في العقد القادم.

قال عالم مختبر الدفع النفاث بن هاملينجتون، الذي يقود ناسا أيضًا فريق ناسا لتغيير مستوى سطح البحر: يتمثل أحد الدوافع الرئيسية للمهمة في استكشاف كيفية امتصاص المحيطات للحرارة الجوية، وثاني أكسيد الكربون في عملية طبيعية تعمل على تعديل درجات الحرارة العالمية وتغير المناخ.

بمسح البحار من المدار، تم تصميم SWOT لقياس الاختلافات الدقيقة في الارتفاعات السطحية حول التيارات والدوامات الأصغر، حيث يُعتقد أن الكثير من انخفاض حرارة المحيطات والكربون يحدث.

ويمكن لـ SWOT القيام بذلك بدقة أكبر 10 مرات من التقنيات الحالية، وفقًا لمختبر الدفع النفاث JPL.

تشير التقديرات إلى أن المحيطات قد امتصت أكثر من 90% من الحرارة الزائدة المحتبسة في الغلاف الجوي للأرض، بسبب انبعاثات غازات الاحتباس الحراري التي يسببها الإنسان.

قالت ناديا فينوجرادوفا شيفر، عالمة برنامج SWOT في وكالة ناسا بواشنطن، ستساعد دراسة الآلية التي يحدث بها ذلك علماء المناخ على الإجابة عن سؤال رئيسي: “ما هي نقطة التحول التي تبدأ عندها المحيطات في إطلاق كميات هائلة من الحرارة، بدلاً من امتصاصها، مرة أخرى في الغلاف الجوي وتسريع الاحتباس الحراري، بدلاً من الحد منه.

كما تُستخدم قدرة SWOT على تمييز السمات السطحية الأصغر لدراسة تأثير ارتفاع مستويات المحيط على السواحل.

قد تساعد البيانات الأكثر دقة على طول مناطق المد والجزر في التنبؤ بمدى اختراق الفيضانات الناجمة عن العواصف الداخلية، بالإضافة إلى مدى تسرب المياه المالحة إلى مصبات الأنهار والأراضي الرطبة وخزانات المياه الجوفية.

تعتبر أجسام المياه العذبة نقطة تركيز رئيسية أخرىSWOT ، وهي مجهزة لمراقبة الطول الكامل لجميع الأنهار تقريبًا التي يزيد عرضها عن 330 قدمًا (100متر)، بالإضافة إلى أكثر من مليون بحيرة وخزان أكبر من 15 فدانًا (62500 متر مربع).

إن إجراء جرد لموارد المياه على الأرض مرارًا وتكرارًا خلال مهمة SWOT التي تستغرق ثلاث سنوات سيمكن الباحثين من تتبع التقلبات في أنهار وبحيرات الكوكب بشكل أفضل أثناء التغيرات الموسمية وأحداث الطقس الكبرى.

تحليل SWOT التابع لوكالة ناسا، إن جمع مثل هذه البيانات كان أقرب إلى “أخذ نبض نظام المياه في العالم، لذلك سنكون قادرين على معرفة متى يتسابق وسنكون قادرين على معرفة متى يكون بطيئًا “.

تعمل أداة رادار SWOT في ما يسمى تردد النطاق Ka من طيف الميكروويف، مما يسمح للمسح باختراق الغطاء السحابي والظلام على مساحات واسعة من الأرض، يتيح ذلك للعلماء رسم خريطة دقيقة لملاحظاتهم في بعدين بغض النظر عن الطقس أو الوقت من اليوم وتغطية مناطق جغرافية كبيرة بسرعة أكبر بكثير من ذي قبل.

بالمقارنة، اعتمدت الدراسات السابقة للمسطحات المائية على البيانات المأخوذة في نقاط محددة، مثل مقاييس الأنهار أو المحيطات، أو من الأقمار الصناعية التي يمكنها فقط تتبع القياسات على طول خط أحادي البعد، مما يتطلب من العلماء ملء فجوات البيانات من خلال الاستقراء.

قال بافلسكي: “بدلاً من إعطائنا خط الارتفاعات، فإنه يعطينا خريطة الارتفاعات، وهذا مجرد تغيير كامل للعبة”.