در چند سال آینده – هیچ کس دقیقاً نمی داند چه زمانی – سه ماهواره ناسا که هر کدام به وزن یک فیل هستند، در تاریکی فرو خواهند رفت.

آنها در حال حاضر در حال حرکت هستند و قد خود را ذره ذره از دست می دهند. آنها بیش از دو دهه است که سیاره زمین را تماشا می کنند، بسیار بیشتر از حد انتظار، و به ما کمک می کنند آب و هوا را پیش بینی کنیم، آتش سوزی های جنگلی را مدیریت کنیم، نشت نفت را رصد کنیم و خیلی چیزهای دیگر. اما سن در حال فرا رسیدن آنها است و به زودی آنها آخرین ارسال های خود را ارسال می کنند و سقوط آهسته و نهایی خود را به زمین آغاز می کنند.

این لحظه ای است که دانشمندان از آن می ترسند.

هنگامی که سه مدارگرد – Terra، Aqua و Aura – خاموش شوند، بسیاری از داده‌هایی که آنها جمع‌آوری کرده‌اند از بین می‌روند و ماهواره‌های جدیدتر نمی‌توانند همه کارها را دریافت کنند. محققان یا باید به منابع جایگزینی که ممکن است نیازهای دقیق آنها را برآورده نکنند تکیه کنند یا به دنبال راه حلی برای ادامه سوابق خود باشند.

با برخی از داده هایی که این ماهواره ها جمع آوری می کنند، وضعیت حتی بدتر است: هیچ ابزار دیگری به جمع آوری آن ادامه نخواهد داد. در چند سال کوتاه، ظرافت هایی که آنها در مورد دنیای ما آشکار می کنند بسیار مبهم تر خواهد شد.

سوزان سولومون، شیمیدان اتمسفر در موسسه فناوری ماساچوست، می گوید: «از دست دادن این داده های غیرقابل جایگزین غم انگیز است. درست زمانی که سیاره بیش از همه به ما نیاز دارد تا روی درک اینکه چگونه تحت تأثیر آن هستیم و چگونه بر آن تأثیر می‌گذاریم تمرکز کنیم، به نظر می‌رسد که به طرز فاجعه‌باری پشت فرمان به خواب رفته‌ایم.»

منطقه اصلی که ما آن را از دست می دهیم، استراتوسفر است، مهم ترین خانه لایه اوزون.

در هوای سرد و کمیاب استراتوسفر، مولکول های ازن به طور مداوم در حال تشکیل و نابودی هستند، در اثر تعامل با گازهای دیگر، ریخته و دور می شوند. برخی از این گازها منشأ طبیعی دارند. دیگران برای ما هستند

راس جی گفت که ابزار آئورا، کاوشگر اندام مایکروویو، بهترین دید را از این درام شیمیایی در حال جوش به ما می دهد. سالاویچ، دانشمند اتمسفر در دانشگاه مریلند. او گفت هنگامی که هاله از بین برود، دید ما به طور قابل توجهی تار می شود.

دکتر سالاویچ گفت که اخیراً داده های کاوشگر اندام مایکروویو ارزش خود را به روش های غیرمنتظره ای ثابت کرده است. این نشان داد که چقدر به ازن آسیب وارد شده است آتش سوزی های ویرانگر در استرالیا در پایان سال 2019 و ابتدای سال 2020 و تا آن زمان فوران آتشفشانی زیر آب در نزدیکی تونگا در سال 2022. این به نشان دادن میزان آلودگی مخرب لایه لایه اوزون به استراتوسفر در شرق آسیا کمک کرد. باران های موسمی تابستانی در منطقه.

دکتر سالاویچ گفت که اگر این کاوشگر به این زودی آفلاین نشود، کاوشگر می تواند به کشف یک معمای بزرگ نیز کمک کند. او گفت: «ضخامت لایه اوزون بر روی مناطق پرجمعیت در نیمکره شمالی در دهه گذشته به سختی تغییر کرده است. “او باید بهبود یابد. و اینطور نیست.»

جک کی، معاون مدیر تحقیقات در بخش علوم زمین ناسا، نگرانی محققان در مورد پایان کاوشگر را تایید کرد. اما او استدلال کرد که منابع دیگر، از جمله ابزارهای موجود در ماهواره‌های جدیدتر، در ایستگاه فضایی بین‌المللی و اینجا روی زمین، همچنان «پنجره‌ای خوب به آنچه جو انجام می‌دهد» ارائه می‌دهند.

دکتر کی گفت که واقعیت های مالی ناسا را ​​مجبور به اتخاذ “تصمیمات دشوار” می کند. “آیا اگر همه چیز برای همیشه ادامه داشته باشد عالی خواهد بود؟ بله، او گفت. او گفت، اما بخشی از ماموریت ناسا همچنین ارائه ابزارهای جدیدی به دانشمندان است که به آنها کمک می کند تا به جهان ما به شیوه های جدیدی نگاه کنند. او گفت: “این یکسان نیست، اما می دانید، اگر همه چیز نمی تواند یکسان باشد، شما بهترین کار را انجام می دهید.”

برای دانشمندانی که سیاره در حال تغییر ما را مطالعه می کنند، تفاوت بین داده های مشابه و داده های تقریباً یکسان می تواند بسیار زیاد باشد. آنها ممکن است فکر کنند که درک می کنند که چگونه چیزی پیشرفت می کند. اما تنها با مشاهده مداوم، به صورت تغییرناپذیر، در یک دوره زمانی طولانی، می توانند مطمئن شوند که چه اتفاقی می افتد.

حتی یک وقفه کوتاه در ضبط می تواند مشکلاتی ایجاد کند. فرض کنید یک قفسه یخی در گرینلند فرو می ریزد. ویلیام بی گیل، رئیس سابق انجمن هواشناسی آمریکا گفت، مگر اینکه افزایش سطح آب دریا را قبل، در حین و بعد اندازه گیری کنید، هرگز مطمئن نخواهید بود که این تغییر ناگهانی ناشی از فروپاشی است. او گفت: “شما می توانید آن را فرض کنید، اما داده های کمی ندارید.”

سال گذشته، ناسا دانشمندان را مورد بررسی قرار داد تا در مورد اینکه چگونه پایان Terra، Aqua و Aura بر کار آنها تأثیر می گذارد، فکر کنند. بیش از 180 نفر از آنها به این تماس پاسخ دادند.

در نامه های خود که توسط نیویورک تایمز از طریق درخواست قانون آزادی اطلاعات به دست آمده است، محققان نگرانی خود را در مورد طیف گسترده ای از داده های ماهواره ای ابراز کردند. اطلاعات در مورد ذرات در دود آتش سوزی، گرد و غبار صحرا و توده های آتشفشانی. اندازه گیری ضخامت ابر نقشه های کوچک جنگل ها، مراتع، تالاب ها و محصولات زراعی جهان.

محققان می نویسند حتی اگر منابع جایگزینی برای این اطلاعات وجود داشته باشد، ممکن است این اطلاعات کمتر یا با وضوح کمتر یا محدود به زمان های خاصی از روز باشند، همه عواملی هستند که تعیین کننده میزان مفید بودن داده ها هستند.

لیز مویر رویکردی نزدیک برای مطالعه جو زمین دارد: با استفاده از وسایل پرنده در آن، در جت هایی که بسیار بالاتر از آن چیزی است که اکثر هواپیماها می توانند بلند کنند. دکتر مویر که در دانشگاه شیکاگو تدریس می کند، می گوید: «من وارد آن شدم زیرا هیجان انگیز است و رسیدن به آنجا دشوار است. ساختن ابزارهایی که در آنجا کار می کنند سخت است، اندازه گیری سخت است، سخت است که هواپیماها را به آنجا برسانیم.

او گفت که بعد از رفتن آئورا دشوارتر خواهد بود.

دکتر مویر گفت که هواپیماها می توانند مستقیماً از شیمی اتمسفر نمونه برداری کنند، اما برای درک تصویر بزرگ، دانشمندان هنوز باید اندازه گیری های هواپیما را با خوانش های ماهواره ای ترکیب کنند. او گفت: “بدون ماهواره، ما در حال گرفتن عکس های فوری بدون زمینه هستیم.”

بیشتر تحقیقات دکتر مویر بر روی ابرهای نازک و یخی که در ارتفاع 9 تا 12 مایلی از سطح زمین، در یکی از اسرارآمیزترین لایه های جو تشکیل می شوند، متمرکز شده است. این ابرها به گرم شدن سیاره کمک می کنند و دانشمندان هنوز در تلاش هستند تا بفهمند تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان چگونه بر آنها تأثیر می گذارد.

دکتر مویر گفت: «به نظر می‌رسد که مشاهده این بخش از جو را متوقف می‌کنیم، و همین که در حال تغییر است».

پایان Terra و Aqua بر نحوه مشاهده یکی دیگر از محرکه های مهم آب و هوا تأثیر می گذارد: این که سیاره چه مقدار تشعشع خورشیدی را دریافت، جذب و به فضا بازمی گرداند. تعادل بین این مقادیر – یا در واقع عدم تعادل – تعیین می کند که زمین چقدر گرم یا سرد می شود. و برای کشف این موضوع، دانشمندان به ابزارهای ابر ناسا و سیستم انرژی تابشی زمین یا CERES تکیه می کنند.

چهار ماهواره در حال حاضر با ابزار CERES در حال پرواز هستند: Terra، Aqua به علاوه دو ماهواره جدیدتر که آنها نیز رو به اتمام هستند. با این حال، تنها یک جایگزین در حال کار است. امید به زندگی آن؟ پنج سال.

نورمن جی لوب، دانشمند ناسا که CERES را هدایت می کند، می گوید: “در 10 سال آینده، ما از چهار ماموریت به یک ماموریت خواهیم رفت و ماموریتی که باقی مانده است به سرعت در حال انجام است.” “این واقعا برای من هوشیار است.”

این روزها، با ظهور صنعت فضایی خصوصی و تکثیر ماهواره‌ها در اطراف زمین، ناسا و سایر آژانس‌ها در حال بررسی رویکردی متفاوت برای مراقبت از سیاره ما هستند. آینده ممکن است ابزارهای کوچک‌تر و سبک‌تری باشد، ابزارهایی که می‌توانند ارزان‌تر و زیرک‌تر از Terra، Aqua و Aura در زمان خود به مدار پرتاب شوند.

اداره ملی اقیانوسی و جوی در حال توسعه چنین ناوگانی برای نظارت بر آب و هوا و آب و هوا است. دکتر لوب و دیگران در ناسا در حال کار بر روی یک ابزار سبک وزن برای ادامه اندازه گیری تعادل انرژی زمین هستند.

اما برای مفید بودن چنین فناوری هایی، دکتر لوب گفت، آنها باید قبل از تاریک شدن مدارگردهای امروزی پرواز را آغاز کنند.

او گفت: «شما به یک دوره خوب و طولانی همپوشانی نیاز دارید تا تفاوت‌ها را درک کنید و پیچیدگی‌ها را برطرف کنید. “اگر نه، اگر فرصتی برای اثبات آنها در برابر اندازه گیری های فعلی نداشته باشیم، اعتماد به این اندازه گیری ها بسیار سخت خواهد بود.”

به گفته دانشمندان، از برخی جهات، این به اعتبار ناسا است که Terra، Aqua و Aura تا این حد دوام آورده اند. ولید ابدالتی، دانشمند ارشد سابق ناسا که اکنون در دانشگاه کلرادو بولدر است، می‌گوید: «از طریق ترکیبی از مهندسی عالی و مقدار زیادی شانس، ما آنها را برای 20 سال پیش داریم.

ما به این ماهواره ها معتاد شده ایم. ما قربانی موفقیت خودمان هستیم.» وی افزود: “در نهایت شانس از بین می رود.”