{"id":104220,"date":"2024-04-27T00:02:00","date_gmt":"2024-04-26T22:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=104220"},"modified":"2024-04-27T09:14:36","modified_gmt":"2024-04-27T07:14:36","slug":"pace-dallo-spazio-al-servizio-degli-oceani","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/104220","title":{"rendered":"PACE: immagini dallo spazio al servizio degli oceani"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 5<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello elementare<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: OCEANOGRAFIA<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: SPAZIO<\/span><\/strong>
\nparole chiave: Satelliti, PACE, NASA
\n.<\/span><\/p>\n

Quando un satellite orbita nello spazio, i suoi sistemi raccolgono una grande quantit\u00e0 di dati sulla sua posizione e sullo stato della sua salute. Tutto ci\u00f2 avviene mentre gli strumenti scientifici di bordo continuano a raccogliere immagini e dati.  Per essere fruibili, queste grandi quantit\u00e0 di dati (big data) devono essere inviate verso la Terra tramite complessi sistemi di comunicazione che si avvalgono di nuove tecnologie di trasmissione, frutto di anni di studi e sperimentazioni. In questi ultimi anni la capacit\u00e0 di trasferire “big data” e poterli analizzare in tempi relativamente rapidi si \u00e8 evoluta e consente di ottenere valutazioni costanti e pi\u00f9 attendibili della salute del nostro pianeta. I satelliti possono raccogliere dati scientifici su ampie aree marine e del territorio mostrandoci l’evoluzione di situazioni critiche per il pianeta. Tra le missioni della NASA<\/span><\/strong> pi\u00f9 interessanti parliamo oggi della missione PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem)<\/span><\/strong> che ha recentemente incominciato a fornire ai ricercatori i suoi primi risultati grazie ad una tecnologia innovativa di archiviazione e trasmissione dati resa possibile dalla rete Near Space Network<\/span><\/strong>.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

immagine PACE del Mediterraneo Orientale, notare le aree di color verde alle foci del Nilo<\/span><\/strong><\/p>\n

Vediamo come funziona<\/span><\/strong><\/p>\n

In parole semplici, i dati raccolti dai sensori del satellite PACE vengono codificati e rispediti alle stazioni riceventi terrestri tramite onde radio attraverso una architettura di comunicazione chiamata Near Space Network<\/span><\/strong>. La sfida maggiore \u00e8 data dalle grandi distanze in gioco, lungo le quali interruzioni o ritardi di trasmissione sono inconvenienti frequenti che causano problemi simili a quelli che tutti sperimentiamo guardando i programmi televisivi digitali dovuti a ritardi legati al buffering 1<\/sup><\/span><\/strong> o a collegamenti difettosi. Per non perdere informazioni preziose, nel caso si verificassero delle interruzioni, sul satellite PACE \u00e8 stata integrata una rete, chiamata non a caso Delay\/Disruption Tolerant Networking<\/span><\/strong>, o DTN<\/span><\/strong>, che pu\u00f2 archiviare i dati altrimenti perdibili per inoltrarli successivamente in modo sicuro.<\/p>\n

Il Near Space Network (NSN)<\/span><\/strong> della NASA, finanziato dall\u2019ufficio del programma Space Communications and Navigation (SCaN)<\/span> <\/strong>presso il quartier generale a Washington e gestito dal Goddard Space Flight Center della NASA a<\/span><\/strong> Greenbelt, nel Maryland, per raccogliere e distribuire questi preziosi dati, ha integrato la rete DTN<\/span><\/strong> utilizzando quattro nuove antenne, distribuite in diverse localit\u00e0 del pianeta. La rete, che attualmente supporta le comunicazioni fino a 1,2 milioni di miglia dalla Terra (all’incirca  la distanza del pianeta Giove), viene costantemente aggiornata e migliorata per essere pronta a supportare le future missioni scientifiche ed esplorative ai limiti del sistema solare come quella verso Titano, che p stata recentemente confermata. Sebbene il satellite PACE sia il primo utente scientifico operativo ad utilizzare il DTN, questa tecnologia venne sperimentata in precedenza sulla Stazione Spaziale Internazionale (ISS).<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

PACE pu\u00f2 raccogliere immagini a diverse lunghezze d’onda (230 disponibili). Con questa vasta gamma spettrale, gli scienziati possono identificare comunit\u00e0 specifiche di fitoplancton. Specie diverse svolgono ruoli diversi nell\u2019ecosistema e nel ciclo del carbonio \u2013 la maggior parte sono benigni, ma alcuni sono dannosi per la salute umana \u2013 quindi distinguere le comunit\u00e0 di fitoplancton \u00e8 considerata una missione chiave del satellite.<\/span><\/strong><\/p>\n

NASA\u2019s PACE Data on Ocean, Atmosphere, Climate Now Available – NASA<\/a><\/p>\n

PACE<\/span><\/strong><\/p>\n

Il satellite PACE \u00e8 situato a circa 250 miglia sopra la Terra, per raccogliere dati scientifici per comprendere meglio una funzione fondamentale degli oceani: lo scambio del diossido di Carbonio (CO2) tra oceano e atmosfera<\/span><\/strong>. Inoltre, ha la possibilit\u00e0 di misurare le variabili atmosferiche associate alla qualit\u00e0 dell’aria, valutare il clima e monitorare la salute dell’oceano studiando la produzione di fitoplancton. Grazie alle immagini ricevute, in meno di due mesi dopo il lancio del satellite, Joseph Knuble, OCI Lead Instrument Systems Engineer, \u00e8 stato in grado di creare una serie di immagini straordinarie del nostro pianeta, utilizzando solo tre (rosso 630 nanometri, verde 532 nanometri e blu 465 nanometri) delle 230 lunghezze d’onda (da ultravioletto a visibile) disponibili.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Per mezzo di due polarimetri multi angolo, HARP2 e SPEXone, che misurano la luce polarizzata riflessa dalle nuvole e dalle minuscole particelle nell’atmosfera, PACE pu\u00f2 identificare i diversi tipi di aerosol (polvere, fumo, spruzzi marini e altro ancora). Nella foto notare le particelle di sabbia portate dal vento dalla Libia verso le coste italiane.
\n<\/span> <\/strong>NASA PACE – StoryMap (oceansciences.org)<\/a><\/p>\n

Come effettua queste misure?<\/span><\/strong><\/p>\n

Il satellite utilizza uno strumento chiamato Ocean Color Instrument (OCI)<\/span><\/strong> che rileva i colori delle superfici attraverso la loro analisi in una gamma iper-spettrale. Questo consente anche di fornire agli scienziati nuove informazioni per differenziare le diverse comunit\u00e0 di fitoplancton sulla superficie degli oceani.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Q<\/span>uesta prima immagine raccolta con l’OCI identifica due diverse comunit\u00e0 di questi microscopici organismi marini nell’oceano al largo delle coste del Sud Africa il 28 febbraio 2024. Il pannello centrale di questa immagine mostra il Synechococcus in rosa e i pico-eucarioti in verde. Il pannello di sinistra di questa immagine mostra una vista a colori naturali dell’oceano, mentre il pannello di destra mostra la concentrazione di clorofilla, un pigmento fotosintetico utilizzato per identificare la presenza di fitoplancton –  Fonte NASA<\/span><\/strong><\/p>\n

NASA\u2019s Near Space Network Enables PACE Climate Mission to \u2018Phone Home\u2019 – NASA<\/a><\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

Le antenne della Near Space Network collocate in Alaska, Chile, Norway, e Virginia – NASA
\n<\/strong><\/span> NASA\u2019s Near Space Network Enables PACE Climate Mission to \u2018Phone Home\u2019 – NASA<\/a><\/p>\n

Oltre alla DTN<\/span><\/strong>, la Near Space Network<\/span><\/strong> ha integrato, con il partner commerciale Kongsberg Satellite Services (KSAT)<\/span><\/strong>, Norvegia, quattro nuove antenne collocate a Fairbanks, Alaska, Isola di Wallops, Virginia, Punta Arenas, Cile, e le Svalbard, Norvegia, che consentono di effettuare il down-link di terabyte di dati scientifici contemporaneamente.<\/p>\n

\"Questa<\/p>\n

immagine offerta da PACE sulla soglia di Gibilterra – Fonte NASA
\n<\/span><\/strong> NASA PACE – StoryMap (oceansciences.org)<\/a><\/p>\n

Quando PACE sar\u00e0 a regime, sar\u00e0 in grado di collegarsi da 12 a 15 volte al giorno simultaneamente a tre delle nuove antenne, inviando ogni giorno sulla Terra 3,5 terabyte di dati scientifici. Un progetto di successo che ha portato la NASA ad approvare la richiesta di Near Space Network Services<\/span><\/strong> di espandere la rete di ricezione\/distribuzione dei dati per le esigenze delle prossime missioni anche per le missioni ai confini della nostra galassia.<\/p>\n

 <\/p>\n

in anteprima le incredibili variet\u00e0 di colore raccolte da PACE … uno strumento straordinario per monitorare la salute del pianeta<\/p>\n

 <\/p>\n

Nota<\/span><\/strong><\/p>\n

1 Il buffering \u00e8 una tecnica che permette di salvare temporaneamente dei dati su una porzione di memoria (detta di buffer) al fine di velocizzare l’esecuzione di alcune operazioni informatiche. Un buffering insufficiente pu\u00f2 creare ritardi nella visione di un file video, da qui la necessit\u00e0 di sistemi tipo DTN per migliorare la fruibilit\u00e0 di video in streaming.
\n.<\/span>
\n.<\/span><\/p>\n

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\n.<\/span><\/p>\n

Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e\/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l\u2019autore o rimuoverle, pu\u00f2 scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell\u2019articolo
\n.<\/span><\/p>\n

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