Künstlerisches Konzept der PREFIRE-Würfelsatelliten „Ready, Aim, PREFIRE“ und „PREFIRE and ICE“ in einer nahezu polaren Erdumlaufbahn (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)
Die NASA bereitet sich auf den Start ihrer neuesten klimawissenschaftlichen Mission vor, dem „Polar Radiant Energy in the Far-Infrared Experiment“ (PREFIRE), mit dem ganz neue Daten darüber erfasst werden sollen, wie Wärme aus den Polarregionen der Erde ins All verloren geht.
PREFIRE besteht aus zwei Würfelsatelliten, die getrennt voneinander in polnahe Umlaufbahnen starten werden. Der erste, „Ready, Aim, PREFIRE“, soll frühestens am (NET) 22. Mai mit einer Rocket Lab Electron-Rakete von Pad B auf dem Startkomplex 1 des Unternehmens in Māhia, Neuseeland, starten. Der zweite Cubesat, „PREFIRE und ICE“, wird einige Tage später starten.
Die beiden Satelliten sollen die Strahlung im fernen Infrarot messen – Wellenlängen von mehr als 15 Mikrometern -, die etwa 60 Prozent der gesamten Wärmeverluste an den Polen ausmachen. „Das haben wir noch nie gemessen“, sagte Tristan L’Ecuyer, leitender Forscher von PREFIRE an der University of Wisconsin-Madison, während einer Telefonkonferenz mit Reportern am 15. Mai. L’Ecuyer sagt, dass PREFIRE den Wissenschaftlern helfen wird zu untersuchen, wie verschiedene Eigenschaften an den Polen, wie z. B. Wolken, Feuchtigkeit und die Fluktuation der Oberfläche zwischen gefrorenem und flüssigem Zustand, zur Ableitung von Wärme in den Weltraum beitragen.
Die Arktis erwärmt sich schneller als jeder andere Ort auf der Erde, was zu einem Paradigmenwechsel für die lokale Bevölkerung und die Lebensräume der Wildtiere an den Polen sowie zu globalen Auswirkungen wie dem Anstieg des Meeresspiegels führt. „Letztendlich werden die [PREFIRE] -Informationen mit unseren Klimamodellen kombiniert und wir werden hoffentlich in der Lage sein, besser zu simulieren, wie der Meeresspiegelanstieg in der Zukunft aussehen könnte und wie sich der polare Klimawandel auf die Wettersysteme rund um den Planeten auswirken wird“, sagte L’Ecuyer.
Die PREFIRE-Würfelsatelliten sind jeweils etwa so groß wie ein Laib Brot und enthalten identische thermische Infrarotspektrometer. Obwohl sie klein sind, passen ihr kosteneffizientes Design und ihr einzigartiger Zweck gut in die wachsende Matrix der Klimaforschungsmissionen der NASA, wie z. B. der viel größere SWOT-Satellit (Surface Water and Ocean Topography) zur Untersuchung des Wasserstands auf dem gesamten Planeten. „Die NASA braucht sowohl unsere großen Missionen als auch diese kleineren Missionen“, sagte Karen St. Germain, Leiterin der NASA-Abteilung für Geowissenschaften am Hauptsitz der Behörde. „Man kann sie in gewisser Weise als Generalisten und nicht als Spezialisten betrachten, um die ganze Bandbreite der Fragen zu beantworten, die wir zum Verständnis der Erde als System haben.“
Jeder Würfelsat ist mit einem einzelnen Infrarotspektrometer ausgestattet. Mary White, PREFIRE-Projektmanagerin am Jet Propulsion Laboratory der NASA, bezeichnete die Cubesat-Satelliten während der Telefonkonferenz am 15. Mai als „verkleinerte“ Version des optischen Systems des Moon Mineralogy Mapper (M3) der NASA und wies auf die Ähnlichkeiten mit zwei weiteren Missionen hin, bei denen die Technologie erfolgreich validiert wurde: das Instrument Mars Climate Sounder (MCS) auf dem Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der NASA und das Diviner Lunar Radiometer Experiment auf dem Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO).
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PREFIRE-Würfelsat auf einer nahezu polaren Umlaufbahn um die Erde. (Bildnachweis: Universität von Wisconsin-Madison)
Der Ansatz der Mission mit zwei Satelliten ermöglicht es den Forschern, eine einzigartige Perspektive auf die Veränderungen an den Polen unseres Planeten zu gewinnen. „Mit einem Würfelsatelliten können wir die Emissionen in den Polarregionen kartieren“, erklärt L’Ecuyer. „Wir werden die beiden Cubesats nutzen, um über mehrere Stunden hinweg Messungen vorzunehmen, die Differenz zwischen diesen Messungen zu ermitteln und zu verstehen, wie die Prozesse, die in der Arktis ablaufen, die Emissionen in der Arktis tatsächlich beeinflussen.“
Wie alle Klimaforschungsprojekte der NASA, so White, werden auch die PREFIRE-Daten der Öffentlichkeit zugänglich sein: „Alle Daten der NASA sind offen und frei zugänglich für alle Wissenschaftler und alle Interessierten auf der ganzen Welt. Das ist Teil unserer Politik der offenen wissenschaftlichen Daten, und das gilt sicherlich auch für diese Mission.“
