NASA'nın CloudCube Öncüleri Bulutları ve Yağışları İncelemek İçin Minyatür Radar

NASA'nın Yer Bilimi Teknoloji Ofisi'nin finansmanıyla inşa edildi Enstrüman Kuluçka ProgramıCloudCube, Ka-, W- ve G-band sinyallerini gönderip alıyor; bu da onu, yaklaşık bir ila on milimetreye kadar uzanan dalga boylarında meteorolojik hedefleri eş zamanlı olarak tarayabilen ilk kompakt radar sistemi haline getiriyor. Araştırmacılar, yağışın başlangıcı ve evriminin yanı sıra bulut mikrofiziği ve ışınım özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için üç sinyalden elde edilen bilgileri birleştirebilecekler.

JPL'de sistem mühendisi ve CloudCube baş araştırmacısı Raquel Rodriguez Monje, "Atmosferik gözlemler için yeni, uygun maliyetli görevleri kolaylaştırmak üzere düşük güçlü, düşük kütleli bir cihaz yapıyoruz. Özellikle G bandında çok frekanslı bir radar oluşturmak çok yeni" dedi.

CloudCube'un üç sinyalinin her biri, bulut fiziğinin farklı bir unsurunu gözlemliyor. Ka-band radar sinyalleri yağış profillerini toplamak için idealdir; Yağışa neden olan bulut parçacıklarının ölçümünde W-bant radar sinyalleri tercih ediliyor; Uzay tabanlı bir cihazdan hiç toplanmamış olan G-bandı radar sinyalleri, çok hafif bulutların içindeki buz ve sıvı su içeriğini ölçmek için idealdir (bu ölçümü açıklayan bir makale bulunabilir) Burada).

Atmosferi aynı anda üç sinyalle araştırmak, araştırmacıların tüm bu bulut özelliklerine ilişkin verileri tek seferde toplamasına olanak tanır; bu, hava tahminlerinin ve özellikle iklim modellemesinin iyileştirilmesi açısından değerlidir. CloudCube, her sinyal için bir tane olmak üzere üç radar modülünü tek bir kompakt sistemde paketlemek için milimetre dalga donanımındaki yeniliklerden yararlanır.

CloudCube yeniliklerinden biri, G-bant gücünü kompakt, düşük güçlü bir cihazdan iletmek için gereken özel bileşenlerle ilgilidir. Bulut sinyallerinin tespiti, yüksek iletim gücü gerektirir; CloudCube bunu, cihazın 240 GHz'de yüzlerce miliWatt üretmesine olanak tanıyan çok sayıda yüksek verimli frekans çoğaltma cihazının çıkışlarını birleştirerek elde eder. CloudCube'ün bir diğer yeniliği de kütlesini ve güç tüketimini azaltmak için mümkün olduğunca az radyo frekansı bileşeni kullanacak şekilde tasarlanmış olmasıdır; bu da gelecekteki Dünya gözlem yörünge araçlarının maliyetini düşürebilir.

G-bant radarıyla donatılmış bir aleti uzayda uçurmak yeni bir yetenek olacak ve araştırmacıların bulut mikrofiziksel süreçlerinin incelenmesinde daha fazla uzaysal çözünürlük ve hassasiyet elde etmelerine olanak sağlayacak.

JPL'de araştırmacı ve CloudCube'un ortak araştırmacısı Matt Lebsock, "Temel olarak, G-bandını kullanmadan önce yapamadığımız bir şekilde bu frekans kombinasyonlarını kullanarak bulutları tartıyoruz" dedi.

Cihaz sahada test edilmiştir. CloudCube'un G-band kanalının yer tabanlı bir prototipi, Enerji Bakanlığı'nın Kennaook'taki Bulut ve Yağış Deneyi (CAPE-K) kampanyası sırasında 11 ay boyunca sürekli olarak çalıştırıldı. CloudCube ayrıca Enerji Bakanlığı'nın sponsor olduğu bir kara kampanyası olan Doğu Pasifik Bulut Aerosol Yağış Deneyine de katıldı. Bu deneyin sonuçlarını açıklayan bir makale bulunabilir Burada.

Son zamanlarda CloudCube, NASA'nın Gulfstream III uçağındaki üç frekans bandının tamamını başarıyla çalıştırdı ve Kuzey Amerika Yukarı Akım Özellik Çözümleme ve Tropopoz Belirsizliği Keşif Deneyi'nin bir parçası olarak ilk havadan kar yağışı gözlemlerini topladı. kampanya— Yüksek etkili kış havalarına ilişkin tahminleri iyileştirmek için tasarlanmış, NASA tarafından finanse edilen bir kampanya. CloudCube ekibi şu anda verileri halka açıklanmak üzere kalibre ediyor ve işliyor.

Ek ayrıntılar için bu projenin girişine bakın. NASA TechPort'u.

Proje Lideri: Dr. Raquel Rodriguez Monje, NASA'nın Jet Tahrik Laboratuvarı

Sponsor Organizasyon: NASA'nın Yer Bilimleri Teknoloji Ofisi Enstrüman Kuluçka Programı