Seguimiento del metano desde el espacio para frenar el calentamiento de la Tierra

Este año podría convertirse en el más caluroso jamás registrado. Al informar sobre la crisis climática, el dióxido de carbono copa la mayoría de los titulares. Pero molécula por molécula, el metano es un gas de efecto invernadero mucho más potente. Es inodoro e incoloro, lo que dificulta su detección.

“Podrías estar parado, ya sabes, a unos pocos metros de una enorme columna de metano y no saber que está allí”, dijo Riley Duren, director ejecutivo de Carbon Mapper, una organización sin fines de lucro que rastrea las emisiones de gases de efecto invernadero.

Mientras que el CO2 puede permanecer en la atmósfera durante siglos, el metano dura entre siete y 12 años. Y debido a que el metano es tan potente, la capacidad de detectar y reparar fugas rápidamente podría tener un beneficio climático inmediato.

Carbon Mapper lleva a cabo dicha detección volando aviones con espectrómetros de imágenes sobre centros de petróleo y gas natural y otros lugares donde pueden acumularse fugas. Pero para ampliar las cosas, está trabajando con el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en un instrumento que puede detectar liberaciones de metano desde el espacio.

Lily Jamali, de Marketplace, habló recientemente sobre la misión y su mecánica con el científico investigador principal del JPL, Rob Green, en el campus del laboratorio en Pasadena, California, fuera de la “sala limpia” donde se desarrolló el instrumento.

La siguiente es una transcripción editada de su conversación.

Rob Verde: Esa es una cámara de vacío donde podemos abrirla, colocar un instrumento allí y luego llevarla al vacío para que experimente el entorno del espacio. Lo otro que tenemos que hacer es llevarlo a las temperaturas que experimentaría en el espacio. Por eso queremos que todos los diferentes elementos experimenten el mismo entorno como si estuvieran orbitando la Tierra. Estas son las primeras pruebas después de haber sido enviado a través de lo que llamamos Vibe, que es después de que terminamos de construirlo y caracterizarlo, lo enviamos a una mesa vibratoria y lo hacemos vibrar como si estuviera en un cohete yendo al espacio. . Y verificamos para asegurarnos de que después de la vibración todo esté donde esperábamos que estuviera y que esté listo para la siguiente fase, que será la entrega al cliente para su integración con la nave espacial, luego el montaje en el cohete y luego el lanzamiento. Órbita terrestre, donde se comenzará a observar metano alrededor de nuestro planeta.

Lily Jamali: En esta sala limpia que estamos viendo, hay un cilindro plateado gigante en su costado, pero el satélite real que eventualmente enviarán al espacio, ¿está ahí o al lado? ¿Está ahí dentro? ¿Y qué tan grande es eso?

Verde: Déjame mostrarte aquí, tenemos un modelo sólido 3D. Esta es la caja exterior del instrumento. Hay una nave espacial que no está aquí. Eso se adjuntará. Esto es lo que hay dentro de ese caparazón. Aquí es donde tomamos la luz blanca que ven nuestros ojos y la dividimos en el arco iris y en longitudes de onda que nuestros ojos no ven en el infrarrojo, donde podemos ver esa huella espectral del metano y mapearla dondequiera que esté ocurriendo en la superficie. de la tierra. Y eso sería una indicación de que hay una fuga de metano allí que queremos comprender y, con suerte, mitigar.

Jamali: Entonces, cuando decimos que estamos enviando un satélite al espacio para monitorear el metano, a escala, esto es lo que lo está haciendo. Solo mide aproximadamente 2 pies de alto por 1 pie en la parte inferior. ¿Esa es la base?

Verde: Sí, ese es el instrumento. El satélite tendrá una nave espacial, la nave espacial tendrá paneles solares, necesita energía en el espacio y tiene control de actitud; tenemos que asegurarnos de que este instrumento apunte en la dirección correcta. Y tiene comunicación, ¿no? Esa nave espacial es increíblemente importante porque recibe señales de la Tierra sobre hacia dónde apuntar. Y luego envía los datos al suelo para que podamos analizarlos y ver las señales de metano.

Jamali: ¿Por qué no podemos entrar en esa habitación y ver la cosa real? Explique qué tan sensible es este instrumento.

Verde: Resulta que si hay polvo en varios lugares, particularmente en la óptica, eso puede afectar la calidad de la medición porque estamos mirando la luz y contando fotones. Además, si hay un poco de polvo o algo así en los componentes electrónicos y eso provoca una chispa corta, eso puede terminar la misión. Así que tratamos todo con mucho cuidado porque no puedes bajar un satélite y arreglarlo excepto si estás en la estación espacial.

Jamali:¿Cuánto tiempo llevó concebir este instrumento que estamos viendo?

Verde: Esa es una pregunta realmente interesante y podría empezar por el principio. El primer espectrómetro de imágenes se construyó en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, llamado espectrómetro de imágenes aerotransportado. Fue concebido en 1979 y voló por primera vez en 1982. Y eso fue lo que me hizo venir al JPL en la escuela de posgrado para trabajar con esta clase de instrumentación. Así que ha sido un largo camino.

Jamali:Vaya, ¿has estado en el caso durante 40 años?

Verde: En efecto, 40 años y he tenido un historial de decenas de espectrómetros de imágenes. De Marte a la Luna. Hay uno que va a Europa, y unos cuantos alrededor de la Tierra y unos cuantos espectrómetros de imágenes aéreos. Mi carrera se ha construido estudiando los arcoíris. Es bastante, bastante notable. Estoy muy contento por eso. Se siente maravilloso, estoy increíblemente satisfecho. Hemos utilizado los espectrómetros para responder preguntas importantes en todo el sistema solar. Pero aquí lo llevamos a nuestro planeta de origen para analizar una pregunta realmente apremiante: ¿de dónde provienen los gases de efecto invernadero? Y con esa información, podemos tomar decisiones para mitigar el metano, siendo en este momento el más importante a abordar.

Jamali: Tomaste mi transición de mal gusto. Iba a decir, traigamos esto de regreso a la Tierra porque quiero entender cómo hace lo que necesitamos hacer aquí. El metano es este gas de efecto invernadero increíblemente potente, más potente a corto plazo incluso que el carbono, el dióxido de carbono. ¿Cuál es la idea de que se puede hacer exactamente qué con este instrumento?

Verde: Entonces podemos ver los emisores de metano en todo el planeta e identificarlos y reportarlos. Y luego los responsables de la toma de decisiones podrán decidir cómo mitigarlos. Esta es la huella espectral del metano. Por ejemplo, esta es en realidad la columna de metano que surgió de la explosión de Aliso Canyon.

Jamali:Esto fue en 2015 en la comunidad de Porter Ranch aquí en el sur de California.

Verde: Exactamente. Teníamos un espectrómetro aéreo volando en ese momento y mapeamos la columna mientras sucedía. Y luego, después de que afirmaron que ya no estaba, lo mapeamos nuevamente para asegurarnos de que ya no estaba y pudimos hacerlo con espectroscopía de imágenes.

Jamali: Bueno, ¿por qué tiene que realizarse este trabajo en el JPL? Esta es una de las principales instituciones científicas de nuestro país. Eso dice algo, el hecho de que este trabajo se esté realizando aquí. ¿Por qué no se puede hacer, ya sabes, en un laboratorio privado en algún lugar?

Verde: Actualmente, los espectrómetros de imágenes de última generación se desarrollan en el JPL porque hemos estado trabajando en ellos durante décadas, en particular porque nos resulta útil para toda una serie de cuestiones científicas de la NASA. ¿Si quieres saber cuáles son los minerales en la superficie de Marte o la habitabilidad de la luna Europa de Júpiter? Un espectro es una forma poderosa de responder a esa pregunta. Por eso hemos invertido en el JPL y la NASA en esta tecnología para mantenernos a la vanguardia. Así que es un lugar natural al que acudir para construir los prototipos. Ahora esperamos que se construyan copias de este instrumento en el sector privado. Absolutamente, el plan es transmitir esto y luego trabajar en lo siguiente en términos de espectrómetros de imágenes.

Carbon Mapper tiene un portal de datos públicos que puede utilizar para ver por sí mismo dónde se agrupan los superemisores de metano según las encuestas de aviones de la organización sin fines de lucro.

También puede consultar informes de dos agencias estatales, una en California y otra en Pensilvania, que muestran cómo los reguladores están utilizando este tipo de datos sobre emisiones.

Y, por último, es difícil no volverse un poco nerd cuando estás en el JPL. En nuestra visita, nuestro equipo pudo observar a los científicos trabajando arduamente en un satélite que algún día orbitará alrededor de Júpiter para estudiar Europa. Esa es una de las lunas del planeta gigante donde los científicos sospechan que podría haber condiciones adecuadas para la vida.

Nota al margen: nos encantó ver ciervos deambulando por el campus del JPL.

Todos los días, el equipo de “Marketplace Tech” desmitifica la economía digital con historias que exploran más que solo las grandes tecnologías. Estamos comprometidos a cubrir temas que son importantes para usted y el mundo que nos rodea, profundizando en cómo la tecnología se cruza con el cambio climático, la desigualdad y la desinformación.

Como parte de una sala de redacción sin fines de lucro, contamos con oyentes como usted para mantener este servicio público gratuito y disponible para todos.

Apoye a “Marketplace Tech” en cualquier cantidad hoy y conviértase en socio de nuestra misión.