La Nasa está preparando el lanzamiento de la misión Monitorización de Emisiones Troposféricas de Contaminación (TEMPO), un instrumento que proporcionará una nueva visión de la calidad del aire en América del Norte, observando la contaminación del aire desde el espacio con más frecuencia y con mayor detalle que los instrumentos espaciales anteriores. También revelará disparidades en la exposición a la contaminación.
TEMPO está programado para un lanzamiento en estos días desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral. Está montado en un satélite comercial de comunicaciones y volará en una órbita que permite observaciones de la calidad del aire cada hora durante el día en América del Norte. Observará los contaminantes hasta una resolución de 10 kilómetros cuadrados y en un área que se extiende desde el Océano Atlántico hasta el Pacífico y desde el centro de Canadá hasta la Ciudad de México. El instrumento, del tamaño de un lavavajillas, fue construido por Ball Aerospace y volará en el satélite Intelsat 40E construido por Maxar.
Si bien los esfuerzos de los últimos 30 años para limpiar el aire sucio que sale de las chimeneas y los tubos de escape han logrado mejorar la calidad del aire en EEUU, más del 40% de los estadounidenses aún viven y respiran en áreas con episodios de mala calidad del aire.
TEMPO observará principalmente tres contaminantes principales: dióxido de nitrógeno, formaldehído y ozono. El dióxido de nitrógeno es un gas nocivo liberado por la quema de combustible que puede causar dificultad para respirar y exacerbar el asma. El formaldehído, un subproducto de la descomposición de los compuestos orgánicos volátiles en la pintura, el pegamento y la gasolina, tiene efectos en la salud que van desde la irritación de los ojos hasta el cáncer. Y mientras que el ozono alto en la atmósfera nos protege de los dañinos rayos ultravioleta del Sol, el ozono a nivel del suelo es un componente principal del smog y es dañino para la vegetación y la salud humana.
“Esta será una herramienta realmente valiosa para la ciencia, pero también será útil para el público en general”, dijo Barry Lefer, científico del programa TEMPO de la Nasa. “Mejorará nuestra capacidad para pronosticar la calidad del aire y también para informar a los formuladores de políticas. Y será útil para los epidemiólogos que quieran estudiar los impactos en la salud de la contaminación del aire”.
El instrumento medirá la luz solar reflejada por la superficie de la Tierra y por los gases y partículas en la atmósfera. Esa luz reflejada, tanto ultravioleta como visible, se proyecta en un espectrómetro que la separa en diferentes longitudes de onda. Dado que los diferentes gases tienen huellas dactilares o espectros únicos, los científicos pueden estudiar las longitudes de onda de la luz que se absorben y determinar la naturaleza y la cantidad de gases en la atmósfera.
Los científicos de la Nasa han estado recopilando mediciones de la contaminación del aire durante más de dos décadas desde la órbita terrestre baja. Esos satélites han volado en órbitas polares aproximadamente a 760 kilómetros (470 millas) sobre la superficie y realizan observaciones de la mayoría de los lugares del planeta aproximadamente una vez al día.
“Todos los días hemos estado obteniendo mediciones sobre la ciudad de Nueva York”, dijo Caroline Nowlan, física atmosférica del Observatorio Astrofísico Smithsonian, parte del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian en Cambridge, Massachusetts. “Pero eso es solo un punto de datos sobre Nueva York por día. Y tenemos dos horas pico todos los días que no podemos capturar”.
TEMPO y el satélite en el que viaja volarán a la misma velocidad que gira la Tierra y en un punto fijo sobre el ecuador, una posición conocida como órbita geoestacionaria. Esta órbita, combinada con la ubicación del satélite en el hemisferio occidental, permitirá que el instrumento se centre en América del Norte, escaneando desde la costa este hasta la costa oeste y brindando mediciones detalladas de todo el continente durante las horas del día.
“Lo mejor de TEMPO es que, por primera vez, podremos realizar mediciones por hora en América del Norte”, dijo Nowlan. “Podremos ver lo que sucede durante todo el tiempo que el Sol esté arriba”.
Debido a la órbita geoestacionaria y la resolución espacial de TEMPO, sus datos también arrojarán luz sobre cómo varía la contaminación por vecindario dentro de una ciudad. “Esto permitirá que las personas utilicen los datos para examinar cuestiones de justicia ambienta”l, dijo John Haynes, líder de aplicaciones del programa TEMPO en la sede de la Nasa en Washington. “Sabemos que las refinerías de petróleo o las plantas químicas tienden a estar ubicadas en barrios de bajos ingresos; una de las razones por las que los valores de las propiedades son más bajos se debe a la mala calidad del aire. Pero nunca hemos tenido monitores terrestres estacionados en todos los vecindarios para confirmarlo. Con TEMPO podremos mostrar estas diferencias y disparidades para todas las principales ciudades de América del Norte”.
TEMPO se unirá al instrumento Geostationary Environment Monitoring Spectrometer (GEMS) a bordo del satélite GEO-KOMPSAT-2B de Corea del Sur y al próximo Sentinel-4 de la ESA (Agencia Espacial Europea) para formar una constelación más grande de satélites que también monitorizarán la calidad del aire en Europa y Asia.
Kelly Chance, científica del Observatorio Astrofísico Smithsonian, es la investigadora principal de TEMPO. El equipo del proyecto tiene su sede en el Centro de Investigación Langley de la Nasa en Hampton, Virginia, y los datos serán distribuidos por el Centro de Datos de Ciencias Atmosféricas de la Nasa, también en Langley.
