La mission d'écosystème océanique de la NASA se prépare à faire des vagues

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Par Jessica Merzdorf,

Centre de vol spatial Goddard de la NASA

La mission Plankton, Aerosol, Cloud, Ocean Ecosystem de la NASA , ou PACE, a réussi a passé ses examens de conception et est entré dans sa phase de construction et de test, se préparant à faire progresser les domaines de la science mondiale des océans et de l'atmosphère lors de son lancement en 2023.

Après avoir passé son dernier examen critique de conception en février 560, PACE est entré dans sa phase d'intégration et de test de développement. Le capteur principal de PACE, l'Ocean Color Instrument (OCI), est un spectromètre optique très avancé qui sera utilisé pour mesurer les propriétés de la lumière sur des parties du spectre électromagnétique. Crédit: NASA / Michael Starobin

Après avoir passé son dernier examen critique de la conception en février 560 – une évaluation rigoureuse par des experts scientifiques et d'ingénierie de la NASA pour s'assurer que la mission et ses composants sont solides avant de commencer le processus de construction – PACE est entré dans sa phase d'intégration et de test de développement. Une unité d'essai technique de son instrument clé, le Ocean Color Instrument (OCI ), est en construction au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et l'instrument et le vaisseau spatial seront bientôt testés dans des conditions rigoureuses qui simulent le lancement et l'orbite.

La mission a même un tour enfermé: SpaceX de Hawthorne, Californie fournira un Falcon 9 fusée à pleine poussée pour placer le vaisseau spatial PACE sur son orbite 420 miles (676 kilomètres) au-dessus de la Terre.

«Le projet PACE a passé cinq ans à créer la conception de notre mission, et cette étape est la preuve qu'elle est crédible», a déclaré Jeremy Werdell , océanographe dans le Laboratoire d'écologie océanique à la NASA Goddard et scientifique du projet PACE. «Des versions d'essai des instruments de PACE ont été évaluées pour soutenir ces revues de conception critiques. Regarder OCI se construire a enfin rendu la mission réelle. C’est incroyablement excitant de voir sa conception réalisée en matériel, les résultats des tests confirmant qu’il fonctionne encore mieux que prévu. »

A mockup of the mission under construction for testing purposes
Après avoir passé sa dernière revue critique de conception en février, PACE est entré dans sa phase d'intégration et de test de développement. Une maquette de l’instrument de couleur océanique est en cours de construction au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, et l’instrument et le vaisseau spatial seront bientôt testés dans des conditions rigoureuses qui simulent le lancement et l’orbite. Crédit: NASA / Dennis Henry

Un point de vue coloré

Les instruments haute résolution de PACE verront les caractéristiques de l'océan et de l'atmosphère avec des détails inégalés lorsque la mission sera lancée en 2023. La mission combine les progrès de la science et de l'ingénierie et s'appuie sur des capteurs de couleur de l'océan historiques de la NASA et d'autres agences spatiales. Le phytoplancton – de minuscules organismes et algues ressemblant à des plantes qui vivent dans l'océan – constituent la base du réseau trophique marin et génèrent la moitié de l'oxygène de la Terre, il est donc vital de surveiller leurs distributions dans le temps pour comprendre la santé de l'océan et de l'atmosphère. En mesurant l'intensité de la couleur de la lumière qui sort de la surface de l'océan terrestre, PACE capturera des détails fins sur les espèces de plancton, les communautés phytoplanctoniques bénéfiques qui alimentent la pêche et les efflorescences algales nuisibles (HAB) qui peuvent empoisonner les animaux et les humains et perturber le tourisme et la pêche commerciale. .

«Si nous regardons le plancton du point de vue du cycle du carbone, différents types de plancton ont des rôles spécifiques», a déclaré Ivona Cetinić , océanographe à la NASA Goddard et responsable scientifique du projet PACE pour la biogéochimie. «Tous prennent le carbone de l'atmosphère, mais certains sont mangés par d'autres animaux, tandis que d'autres attirent le carbone profondément dans l'océan. À l'heure actuelle, nous savons combien ils absorbent, et nous pouvons l'intégrer dans nos grands modèles, mais il est difficile de comprendre ce qui arrive au carbone dans l'océan. Avec PACE, nous pouvons étudier le rôle du phytoplancton, comment différents types déterminent le chemin que prendra le carbone lorsqu'il pénètre dans l'océan. »

Outre l'OCI, le PACE portera deux polarimètres: des instruments qui mesurent la façon dont diverses molécules et particules de l'atmosphère modifient l'oscillation des ondes lumineuses qui les traversent. Les ondes lumineuses traversent l’espace sous différents angles, et ces angles changent quand ils frappent des particules et des gaz dans l’atmosphère ou se reflètent sur la surface de la Terre. L'ampleur et la direction de ce changement fournissent des indices sur la composition et la taille des particules, ainsi que sur les caractéristiques de la surface.

Le spectro-polarimètre pour l'exploration planétaire (SPEXone) sera construit et supervisé par le Institut néerlandais de recherche spatiale SRON et Airbus Defence and Space Pays-Bas . Le Polarimètre arc-en-ciel hyper-angulaire # 2 (HARP2) est construit par le Earth and Space Institute à l'Université du Maryland, comté de Baltimore. Ces deux instruments sont capables d'observer la Terre sous plusieurs angles simultanément.

«Lorsque vous regardez par la fenêtre, vous pouvez regarder en bas et il y a un buisson, et il est vert, mais si vous sortez et vous tenez à côté, il peut paraître brun», a déclaré Andrew Sayer , un scientifique de l'atmosphère à la NASA Goddard et le responsable scientifique du projet PACE pour les atmosphères. «De la fenêtre, vous voyez le dessus, qui est couvert de feuilles. Du sol, vous voyez le tronc, qui est brun. La couleur apparente de quelque chose change en fonction de l'angle sous lequel vous le regardez. Lorsque vous avez un instrument multi-angle comme SPEXone ou HARP2, ils peuvent en déduire davantage sur ce qu'ils regardent. »

La capacité de l'APCE à voir l'arc-en-ciel complet établira une nouvelle norme pour les scientifiques de l'océan, a déclaré Werdell.

«Avec PACE, la NASA et ses partenaires construisent un observatoire de la Terre qui repousse les limites des technologies spatiales et de la physique – un satellite pour mesurer notre planète d'origine d'une manière qui jusqu'à récemment était inconcevable», a-t-il déclaré. “Ce sera sans aucun doute l'instrument de couleur de l'océan le plus avancé jamais construit – un chef-d'œuvre de toutes les plus grandes choses sur la couleur de l'océan dans le monde.”

Pour en savoir plus sur PACE, visitez le

https://pace.gsfc.nasa.gov .