تُظهر هذه الخريطة، التي تم إنشاؤها باستخدام ملاحظات COWVR الجديدة، ترددات الميكروويف الخاصة بالأرض، والتي توفر معلومات حول قوة رياح سطح المحيط، وكمية الماء في السحب، وكمية بخار الماء في الغلاف الجوي.
تمكنت أداة صغيرة مبتكرة على متن محطة الفضاء الدولية من إنشاء أول خريطة عالمية للرطوبة ونسمات البحر.
بعد تركيبهما على متن محطة الفضاء الدولية، أُطلق جهازان صغيران صممهما وبناهما مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا في 7 يناير/كانون الثاني، وذلك للبدء في جمع بيانات عن رياح محيطات الأرض وبخار الماء في الغلاف الجوي، والتي تُستخدم في التنبؤات الجوية والمحيطية. كانت المعلومات الأساسية مطلوبة. في غضون يومين، جمع كلٌّ من مقياس إشعاع متجه رياح المحيط المدمج (COWVR) وتجربة الفضاء الزمنية في العواصف والأنظمة الاستوائية (TEMPEST) بيانات كافية لبدء رسم الخريطة.
أُطلق جهازا COWVR وTEMPEST في 21 ديسمبر 2021، كجزء من مهمة سبيس إكس التجارية الرابعة والعشرين لإعادة الإمداد إلى ناسا. كلا الجهازين عبارة عن مقياسي إشعاع ميكروويف يقيسان التغيرات في إشعاع الميكروويف الطبيعي للأرض. ويشكل الجهازان جزءًا من برنامج اختبار الفضاء هيوستن-8 (STP-H8) التابع لقوة الفضاء الأمريكية، والذي يهدف إلى إثبات قدرتهما على جمع بيانات بجودة مماثلة للأجهزة الأكبر حجمًا العاملة حاليًا في المدار.
تُظهر هذه الخريطة الجديدة من COWVR موجات ميكروويف بتردد 34 جيجاهرتز تُصدرها الأرض عند جميع خطوط العرض المرئية من محطة الفضاء الدولية (من خط عرض 52 درجة شمالًا إلى خط عرض 52 درجة جنوبًا). يُوفر هذا التردد الخاص للموجات الميكروويفية لخبراء الأرصاد الجوية معلومات حول قوة الرياح على سطح المحيط، وكمية الماء في السحب، وكمية بخار الماء في الغلاف الجوي.
يشير اللونان الأخضر والأبيض على الخريطة إلى ارتفاع مستويات بخار الماء والغيوم، بينما يشير اللون الأزرق الداكن للمحيط إلى جفاف الهواء وسماء صافية. تُظهر الصورة أحوالًا جوية نموذجية، مثل الرطوبة الاستوائية وهطول الأمطار (الخط الأخضر في وسط الخريطة) والعواصف في خطوط العرض المتوسطة فوق المحيط.
تتطلب أجهزة قياس الإشعاع هوائيًا دوارًا لرصد مساحات واسعة من سطح الأرض بدلًا من مجرد خط ضيق. في جميع أجهزة قياس الإشعاع بالموجات الدقيقة الأخرى، يدور كلٌّ من الهوائي ومقياس الإشعاع نفسه والإلكترونيات المرتبطة به حوالي 30 مرة في الدقيقة. هناك أسباب علمية وهندسية وجيهة لتصميم هذا العدد الكبير من الأجزاء الدوارة، إلا أن الحفاظ على استقرار المركبة الفضائية مع هذه الكتلة المتحركة يُمثل تحديًا. إضافةً إلى ذلك، أثبتت آليات نقل الطاقة والبيانات بين الجانبين الدوار والثابت للجهاز أنها تتطلب جهدًا كبيرًا ويصعب تصنيعها.
جهاز TEMPEST، المُكمّل لجهاز COWVR، هو ثمرة عقود من استثمار ناسا في التكنولوجيا لجعل الإلكترونيات الفضائية أكثر إحكامًا. في منتصف العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين، بدأت المهندسة في مختبر الدفع النفاث، شارميلا بادمانابهان، بالتفكير في الأهداف العلمية التي يمكن تحقيقها من خلال وضع مستشعرات مدمجة على أقمار CubeSats، وهي أقمار صناعية صغيرة جدًا تُستخدم غالبًا لاختبار مفاهيم تصميمية جديدة بتكلفة منخفضة.
إذا كنت تريد معرفة المزيد عن محطات الطقس الصغيرة، يمكنك الاتصال بنا.
وقت النشر: ٢١ مارس ٢٠٢٤