Introducción

Saber cómo está cambiando la Tierra es fundamental para comprender las consecuencias de esos cambios. Como parte del empeño del hombre por entender el "sistema" de nuestro planeta y las interacciones de sus componentes (tierra, mar y atmósfera), debemos esforzarnos por aumentar nuestra capacidad scientfica, tecnológica, y operacional.

La misión Earth Observing 3 (EO3) del programa Nuevo Milenio (NMP), llamada GIFTS, es el primer paso hacia la mejora de nuestros sistemas operacionales de observación meteorológica. Además de ser el nombre de la misión, "GIFTS" es también la sigla en inglés del instrumento de esta misión, es decir, espectrómetro geosincrónico generador de imágenes por transformada de Fourier. Este instrumento incorpora las avanzadas tecnologías de un novedoso concepto de medición atmosférica desarrollado en el Centro de Investigación de Langley que la NASA posee en Hampton, Virginia. Para desarrollar la misión GIFTS, la NASA se asociará con el Departamento de Investigación Naval (ONR) de los Estados Unidos. El generador de imágenes meteorológicas del Océano índico del ONR, denominado IOMI, demostrará los conceptos y las tecnologías del GIFTS.

GIFTS-IOMI orbitará geosincrónicamente la Tierra desde una altura de 39.600 km (22.000 millas). Esto significa que el satélite, si bien permanecerá en una posición fija en relación a la Tierra, volará en una órbita ecuatorial a la misma velocidad y con el mismo ángulo que la rotación terrestre. Esto permitirá el monitoreo extendido de grandes regiones de nuestro planeta y ofrecerá la capacidad de observar la formación de patrones meteorológicos con mayor resolución que la que logramos actualmente con los satélites geoestacionarios existentes.

Como "subproducto" de la prueba de nuevos conceptos y tecnologías de medición avanzada en vuelo, la misión también recopilará y enviará datos atmosféricos a la Tierra. La Administración Nacional de Océanos y Atmósfera de los Estados Unidos analizará estos datos a lo largo de toda la misión y los científicos los utilizarán para estudiar la composición qumica de nuestra atmósfera.

La misión GIFTS puede mejorar radicalmente nuestra capacidad para observar, analizar y predecir la meteorología, lo que en un futuro permitirá a los científicos y meteorólogos pronosticar los cambios climáticos con mayor exactitud. Esto es especialmente importante para predecir inclemencias climáticas graves, tales como huracanes y tornados. Además, una mejor predicción de los cambios meteorológicos ofrece beneficios en otros campos, tales como el pronóstico de las cosechas, el transporte aéreo y el consumo de energía.

Tecnología

La visión de las ciencias terrestres de la NASA es también una visión tecnológica. Las tecnologías geoespacial, informática y de las comunicaciones potencian el proceso de caracterización, interpretación y predicción de las condiciones atmosféricas. Los avances revolucionarios en estas tecnologías, combinados con el monitoreo global impulsado por la ciencia, nos permitirán predecir con mayor exactitud el futuro del sistema terrestre. La misión GIFTS de Earth Observing 3 (EO3) del programa Nuevo Milenio transformará las observaciones actuales de la superficie y la atmósfera terrestres. Además, revolucionará el pronóstico del tiempo con su nuevo concepto de medición y su altamente desarrollado instrumento GIFTS, cuyo nombre, lleva la misión.

Con sus tecnologías de avanzada, GIFTS perfeccionará la observación de los tres estados atmosféricos básicos——temperatura, humedad y velocidad del viento, as como de sus variaciones. Además, monitoreará los niveles de agentes contaminantes y los gases de invernadero, tanto en la tropósfera como en la estratósfera terrestres. Estas observaciones permitirán lograr resoluciones espaciales, verticales y temporales superiores a las actualmente obtenibles.

Al observar los cambios en la temperatura, las nubes y el vapor de agua, así como en los gases que modulan la energía en las diferentes bandas espectrales, los científicos obtendrán una imagen muy exacta de qué está sucediendo y de los fenómenos meteorológicos que más probablemente hayan de desarrollarse en la atmósfera. Con el monitoreo del movimiento de los gases residuales de nuestra atmósfera, GIFTS aumentará nuestra capacidad para pronosticar la calidad del aire.

El objetivo primario de la misión GIFTS-IOMI es probar nuevas tecnología que hagan posible mejorar considerablemente el pronóstico del tiempo midiendo los movimientos horizontales y verticales de la humedad a través de la atmósfera, como también la transformación de gases en la misma. El objetivo secundario es probar la utilidad de los satélites geosincrónicos para estudiar la composición química de la atmósfera terrestre.

Ciencia

Seguramente usted habrá escuchado el dicho "Si no te gusta el tiempo, espera cinco minutos y cambiará." Algunas regiones experimentan cambios climáticos violentos, sin previo aviso, cuando las masas de aire atraviesan el área o chocan entre sí. Otras regiones, en cambio, tienen pocas variaciones climáticas. Asimismo, dos ciudades situadas a cientos de kilómetros de distancia pueden experimentar tiempos similares en un mismo d1a, aun cuando sus patrones climáticos sean en general bastante diferentes.

Estas avanzadas técnicas de caracterización y análisis del tiempo mejorarán significativamente la representación de los modelos climáticos matemáticos correspondientes a la forma en que las diferentes variables afectan al clima terrestre. Actualmente, los pronósticos del tiempo se formulan a partir de "conjeturas" basadas en estos modelos numéricos computarizados de las condiciones atmosféricas. Predecir tormentas, por ejemplo, puede ser muy complicado debido a las cambiantes variables atmosféricas, tales como la cantidad de vapor de agua, la temperatura y la dirección de los vientos. Si bien hemos aprendido a basarnos en el pronóstico diario de nuestro pronosticador local, no nos sorprende cuando lo que nos dice no coincide con lo que realmente sucede poco tiempo después.

El propósito primario de la misión GIFTS-IOMI es probar tecnologías de avanzada en órbita alrededor de nuestro planeta. Pero como "subproducto" de la demostración y validación de las tecnologías de a bordo, el instrumento GIFTS enviará datos científicos sobre temperatura, vapor de agua (humedad), dirección de los vientos, radiancia de las nubes y composición qumica de la atmósfera. El instrumento tomará mediciones de alta resolución en el espacio a lo largo del tiempo y las transmitirá a la Tierra utilizando una señal de alta velocidad. Las tecnologías de avanzada de GIFTS brindarán información completa y actualizada al minuto, que puede revolucionar los pronósticos del tiempo.