News
 
El satèl·lit PAZ demostra un nou sistema de mesura de pluges intenses
22/01/2019
 
Un equip d’investigadors de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) i de l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE) del Consell Superior d’Investigacions Científiques (CSIC) ha analitzat les dades obtingudes a l’experiment amb senyals GPS que s’està realitzant a bord del satèl·lit espanyol d’observació de la Terra PAZ, llançat el mes de febrer del 2018, i ha confirmat que els senyals enregistrats són sensibles a les precipitacions intenses. Els resultats apareixen publicats a la revista Geophysical Research Letters.

Els senyals GPS són capturats pel satèl·lit amb tecnologies concebudes i dissenyades per aquest grup de científics de l’IEEC-CSIC en el marc de l’experiment ROHP-PAZ, capaç de realitzar ràdio-ocultacions. Normalment es mesuren les propietats termodinàmiques de l’atmosfera (temperatura, pressió i humitat) a diferents altures. 

Les ràdio-ocultacions són una tècnica d’observar un mitjà, normalment l’atmosfera d’un planeta, utilitzant dos elements: un que transmet senyals ràdio o microones (font) i un altre element que els rep (receptor). La particularitat d’aquesta tècnica és que, si s’uneixen en línia recta els elements transmissor i receptor, aquesta creua la Terra, o sigui, els elements estan ocults per la Terra. Malgrat això, el senyal se segueix rebent perquè el raig es flexiona.

“La clau està en relacionar la flexió de la trajectòria del senyal amb les propietats de l’atmosfera. En el planeta Terra, aquesta tècnica es realitza amb senyals dels sistemes globals de navegació per satèl·lit, com, per exemple, els GPS”, explica la investigadora de l’IEEC-CSIC Estel Cardellach.

Els sistemes de navegació són les fonts i a bord d’un satèl·lit a baixa altura orbital (com el satèl·lit PAZ) hi ha el receptor. El receptor pot mesurar amb molta precisió l’angle de flexió del senyal, del qual s’extreuen perfils verticals de temperatura, pressió i humitat atmosfèrica.

La novetat de l’experiment ROHP-PAZ és que a més mesura el retard que pateix el senyal polaritzat horitzontalment respecte al retard del senyal polaritzat verticalment. La hipòtesi de l’experiment és que aquest retard relatiu succeeix quan el raig creua precipitació intensa.

“Aquest experiment pretén demostrar un nou concepte de mesura, una tècnica completament nova que mai s’havia provat. Ara sabem que els senyals són sensibles a precipitació intensa, i cal treballar per trobar el millor ús de les dades, per tal que la informació que contenen es pugui extreure i ser d’utilitat. Això significa desenvolupar algoritmes d’inversió o extracció de informació geofísica”, detalla Cardellach.

Primers resultats

Els resultats obtinguts durant els primers cinc mesos de missió indiquen que, efectivament, hi ha efectes detectables en la polarimetria dels senyals GPS que són deguts als hidrometeors (gotes de pluja i altres partícules de gel o aigua i gel). A més, l’efecte polarimètric és major quan la pluja és més intensa.

La investigadora de l’IEEC-CSIC afegeix: “Les estructures verticals detectades en els nostres senyals polarimètrics són coherents amb les estructures de precipitació que s’estan observant. Aquests fets ens indiquen que els senyals polarimètrics a ROHP-PAZ responen a precipitació intensa, confirmant així la hipòtesi de l’experiment”.

En els propers mesos, els investigadors esperen poder tancar la calibració de l’instrument i que tota la informació pugui ser interpretada fàcilment per la comunitat científica. En aquest sentit ja es col·labora amb equips del Jet Propulsion Laboratory de la NASA, la University Corporation for Atmospheric Research i la National Oceanic and Atmospheric Administration.

Avui es dóna accés públic a les primeres dades polarimètriques, corresponents als cinc primers mesos de la missió, disponibles a la web del projecte: https://paz.ice.csic.es/. L’objectiu és que les dades termodinàmiques es distribueixin en temps quasi-real als serveis de meteorologia mundials. La National Oceanic and Atmospheric Administration utilitzarà les seves antenes i infraestructura per descarregar les dades de ROHP-PAZ cada vegada que tinguin contacte amb el satèl·lit (idealment un cop per òrbita, és a dir, cada hora i mitja). “Les proves d’aquesta operació ja han començat i esperem poder començar a disseminar aviat les dades”, indica Cardellach.

El satèl·lit PAZ és una missió dual, amb aplicacions civils i militars. HISDESAT és la propietària, operadora i explotadora del satèl·lit, amb l’objectiu d’oferir informació precisa per a múltiples aplicacions des de la seva òrbita polar al voltant de la Terra.

Referències
 
Attached Documents
Generalitat de CatalunyaUniversitat de BarcelonaUniversitat Autònoma de BarcelonaUniversitat Politècnica de CatalunyaConsejo Superior de Investigaciones CientíficasCentres de Recerca de Catalunya