Delen:
10 manieren waarop ruimte de mysteriën van onze wereld onthult
Voor het geval dat het idee om op Google Street View te verschijnen u niet genoeg hindert, is er een verbazingwekkende hoeveelheid wetenschappelijk onderzoek en studies over de planeet vanuit een baan om de aarde. Het is meer dan een beetje beangstigend hoeveel wetenschappers en astronauten kunnen vertellen over de planeet - en wij - van kilometers ver weg.
10Vakantieverlichting en energieverbruik
De kans is groot dat de laatste mensen waarvan je zou verwachten dat ze genieten van je prachtige weergave van vakantielichten, wetenschappers van NASA zijn. Maar ze genieten niet alleen van hen, maar maken er ook goed gebruik van.
Wetenschappers van de NASA gebruiken de laatste jaren satellietbeelden om een wereldwijd beeld te krijgen van wie de feestdag viert - en dat is niet de reden waarom je zou denken. Tijdens de vakantie wijken mensen af van hun gebruikelijke gedragspatronen. Ze gaan meer uit, blijven later, en ze laten meer lichten achter in het huis dan ze normaal zouden doen, en dat heeft een enorme impact op het wereldwijde energieverbruik.
Het is verrassend moeilijk om een juist beeld van de lichten te krijgen. In 2011 werd een satelliet gelanceerd met het beangstigende vermogen lichte sporen te kunnen opvangen die even zwak waren als die van een eenpersoons vissersboot ergens voor de Afrikaanse kust. Dezelfde satelliet kan ook sorteren op de overload aan gegevens afkomstig uit 's werelds meest bevolkte gebieden. Pas toen onderzoekers de voortgang van de gegevens door het jaar heen begonnen te bekijken, beseften ze dat ze precies konden voorspellen welke landen wat vakanties vierden.
En het vertelt ze veel. Analyseren van verhoogd energieverbruik geeft hen ook inzicht in andere dingen, zoals hoe de niveaus van koolstofemissies het hele jaar door veranderen en hoe de energiebehoefte fluctueert. Onderweg kunnen deze gegevens leiden tot manieren om energie efficiënter te gebruiken.
9Het zoutgehalte van de oceaan meten
Met de lancering van de satelliet Waterman krijgt de NASA een volledig nieuw beeld van hoe de zoutgehaltes van de wateren van de planeet eruit zien. Waterman ligt ongeveer 650 kilometer boven het aardoppervlak en het cirkelt ons in een patroon dat het toestaat om de hele aarde om de zeven dagen te bedekken. In staat om het zoutgehalte van water in een ongelooflijk kleine mate te meten, had de satelliet al een verbluffende hoeveelheid gegevens verzameld in de eerste twee maanden in een baan om de aarde - meer dan we in de afgelopen 125 jaar van de aarde hebben verzameld.
Het beeld dat het heeft gecreëerd, stelt wetenschappers in staat om niet alleen niveaus van zoutgehalte in de oceaan te volgen, maar ook om stromingen in het water te volgen, waardoor ze precies zien wat voor soort impact smeltende gletsjers en ijskappen hebben op de waterwegen van de planeet. De satelliet brengt ook zoetwaterstromen in kaart, waardoor onderzoekers kunnen zien hoe de twee soorten water zich vermengen.
Oorspronkelijk gelanceerd in juni 2011, kostte de satelliet een verbluffende $ 400 miljoen om te bouwen, te programmeren en te lanceren. Twee decennia in de maak, het begon allemaal met wetenschappers die met een klein vliegtuig over een buitenzwembad vlogen.
8 Ruimtegevoelige parfums
Als het gaat om het gebruik van wetenschap voor geweldige, baanbrekende ontdekkingen die ons leven ten goede zullen veranderen, is de kans groot dat je niet aan de ontwikkeling van een nieuw soort parfum zult denken. Het is duidelijk dat je niet werkt voor parfumfabrikanten International Flowers & Fragrances.
In 1998 werkten ze samen met de NASA om een speciaal soort kas te creëren die bloemen in de ruimte zou laten groeien. Het leverde planten alle aardgebonden basics die ze nodig zouden hebben, maar nadat een roos 10 dagen in de ruimte had doorgebracht, kwam het er vreemd vreemd ruiken. Dit komt door de verschillende omstandigheden rond de bloemen wanneer ze de essentiële oliën ontwikkelen die ze hun geur geven. Op aarde worden de oliën gemaakt als reactie op bestuivers of ongedierte, en in de ruimte is er geen van beide.
Volgens onderzoekers had de roos die ze in de ruimte hadden opgenomen een veel sterkere geur dan de tegenhangers aan de planetenzijde. Geurmoleculen uit de ruimtebloem werden vervolgens in nieuwe parfums geïntegreerd. Bedrijven sturen nog steeds planten op in een poging om nieuwe en verschillende parfums te ontwikkelen.
7 IJsberen volgen
Zelfs vandaag vormt het Arctische klimaat een serieuze uitdaging voor onderzoekers die willen werken in de ijzige temperaturen. Het is zelfs zo bruut dat sommige wetenschappers het gemakkelijker vinden om naar de ruimte te kijken voor hun gegevensverzameling.
In het bijzonder proberen onderzoekers vast te stellen wat voor soort effect het verlies van Arctisch ijs heeft op de dieren in het wild die voor hun voortbestaan afhankelijk zijn van de ijslaag. Het bijhouden van nauwkeurige tabbladen van het aantal mensen in wilde populaties kan moeilijk zijn, maar met satelliettechnologie kunnen onderzoekers de ijsbeerpopulaties en waar ze naartoe gaan nauwkeurig in de gaten houden.
Originele gegevens werden verzameld via het Canadese Arctisch gebied, waar onderzoekers van een handvol verschillende organisaties - waaronder het Bureau of Ocean Management en de University of Minnesota - satellietbeelden gebruikten om de beren in de gaten te houden. Het bleek moeilijker dan het lijkt, met visuele bevestiging die wetenschappers nodig hebben om er zeker van te zijn dat de plekken waar ze naar keken eigenlijk ijsberen waren.
Toen ze echter wisten waar ze naar op zoek waren, konden ze hun visuele gegevens vergelijken met satellietbeelden, zodat satellieten onderzoekers in staat zouden stellen om activiteiten in het wild te observeren die anders onmogelijk te observeren zouden zijn.
6 Zwaartekracht meten
De massa van de planeet is geen constante wanneer gemeten op verschillende punten, en dat betekent dat de zwaartekracht ook verandert afhankelijk van waar je bent in de wereld. Het is het meest opvallend aan de polen, maar het fluctueert overal.Dat is wat GRACE aan het meten is. De GRACE-satellieten werden gelanceerd in 2002 en hebben hun baanleven doorgebracht met het in kaart brengen van het zwaartekrachtveld van de planeet en hoe dit in de loop van de jaren verandert. Het project vereiste twee identieke toestellen uitgerust met GPS-technologie die de aantrekkingskracht van de zwaartekracht van de planeet op hen bepaalden.
In één oogopslag klinkt het alsof er niet zoveel te meten is. Maar gravitatiekrachten zijn ongelooflijk delicaat en onderzoekers kunnen een nauwkeurig beeld vormen van hoeveel aardgebonden gebeurtenissen zoals een smeltende ijskap of een veranderende gletsjer de zwaartekracht van de planeet kan veranderen. Het stelt hen ook in staat om een nauwkeurige kaart van de oceaanbodem te bouwen op basis van de interactie tussen onderwaterbergketens en zwaartekrachten. Eenmaal gecompileerd zullen de gegevens ook patronen onthullen in hoe de geografische lay-out van de aarde verandert en op zijn beurt, hoe dat de oceaanstromingen beïnvloedt, zowel op het oppervlak als diep onder water.
5 Bodemvocht in kaart brengen
In januari 2015 lanceerde NASA zijn Soil Moisture Active Passive (SMAP) observatorium over een drie jaar durende missie om gegevens te verzamelen van de aarde van de planeet. Ongeacht het soort weer dat de satelliet passeert vanaf zijn hoogte van 9 kilometer (5.6 mi), kunnen zijn instrumenten de hoeveelheid vocht meten in de bovenste 5 centimeter (2 in) van de grond overal ter wereld die niet wordt bedekt in ijs of water.
SMAP zal een mooie geestdodende hoeveelheid gegevens uit zijn baan opnemen, omdat het in staat is water te meten tot op het niveau van vocht in individuele grond-, plant- en worteldeeltjes. Op grotere schaal kan de satelliet ook zien waar de grond is bevroren, hoewel hij niet in staat zal zijn ijs te meten.
De satelliet zal elke 98 minuten van pool naar paal reizen, passeren en hetzelfde gebied om de twee tot drie dagen in kaart brengen en een enorm gedetailleerde kaart maken van de veranderingen in bodemgesteldheid door de jaren heen. De impact kan enorm zijn, omdat het onderzoekers meer inzicht geeft in het voorspellen van weerpatronen, het bepalen van de beste tijden voor het planten, groeien en oogsten van gewassen, en het voorspellen van stormen, regenseizoenen en veranderingen in de weerpatronen. Zodra ze over jaarlijkse gegevens beschikken, zullen ze ook kijken naar hoe de weersomstandigheden van jaar tot jaar veranderen en kunnen ze zelfs tekenen herkennen dat een gebied een periode van mislukking van het gewas en hongersnood tegemoet gaat.
43-D Forest Mapping
In een recent groen verlicht project onder leiding van de Universiteit van Maryland, gaat NASA door met een programma genaamd Global Ecosystem Dynamics Investigation of GEDI. Na lancering kan GEDI ongelofelijk gedetailleerde 3D-beelden van de bossen van de planeet maken.
Het project omvat een reeks optische sensoren en lasers die door bosluifels zullen worden gestraald en weer in de ruimte zullen worden gereflecteerd. De tijd die het kost om de reflecties terug te nemen, samen met de eventuele interferentie die ze onderweg tegenkomen, wordt vertaald in een kaart van het bos beneden. Het plan is om jaarlijks ongeveer 16 miljard van deze laserpulsen te gebruiken om elk gematigd bos en regenwoud op de planeet in kaart te brengen. De kaarten zullen zo gedetailleerd zijn dat projectleiders de leeftijd van elke boom in elk bos kunnen schatten.
De satelliet kan vertellen waar de boomkruin begint en hoe dik hij is, en ook hoe het bos eronder eruit ziet. Dat zal zich op zijn beurt vertalen in een concrete kaart die laat zien hoe klimaatverandering de bossen van de wereld beïnvloedt, hoeveel koolstof wordt opgeslagen door de bomen van de wereld en hoe gezond de bossen zijn in termen van biodiversiteit en dierlijke habitats.
3ECOSTRESS
Het ECOS-systeem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment (ECOSTRESS) is een ander project van NASA dat zich momenteel in de beginfase van ontwikkeling bevindt en zijn ambitieuze doel is om de gezondheid van de planten in de wereld te monitoren. De satelliet is geschikt voor hoge resolutie, hoogfrequente metingen die laten zien hoeveel waterplanten door hun poriën verliezen, en hoeveel water uit de bodem verdampt. Het zal ook kijken naar de temperaturen van individuele planten over de hele wereld door de warmte te meten die wordt afgegeven vanaf het aardoppervlak in vergelijking met de hittesignaturen van individuele planten.
Omdat alle planten een bepaalde hoeveelheid water nodig hebben om te overleven, kan de satellietinformatie problemen detecteren voordat de planten daadwerkelijk beginnen te tekenen van de stress die ontstaat door watertekorten. Onderzoekers die de gegevens in de gaten houden, zullen in staat zijn om mislukte oogsten te zien voordat ze plaatsvinden en droogte-omstandigheden die net beginnen, en, nog belangrijker, ze zullen er iets aan kunnen doen voordat planten beginnen te sterven.
De satelliet zal ongeveer elke vier dagen over hetzelfde gebied gaan en een altijd veranderende momentopname van de omstandigheden van boerderij, tuin en ecosysteem presenteren. Het Amerikaanse ministerie van landbouw is ook betrokken bij het project, in de hoop dat ze uiteindelijk de informatie aan de boeren kunnen doorgeven zodat ze de beste beslissingen kunnen nemen voor het besproeien en irrigeren van hun gewassen. In veel gebieden zijn er vrij grote meningsverschillen over de beste manier om waterbronnen te gebruiken, en ECOSTRESS zal ook een algemeen beeld geven van de watercyclus van de planeet om het gebruik en de gewasefficiëntie te maximaliseren.
2 hoge resolutie kaarten van alles
ASTER is een doorlopend, gezamenlijk project tussen NASA en het Japanse Ministerie van Economie, Handel en Industrie en maakt deel uit van een andere satellietmissie die oorspronkelijk in 1999 werd gelanceerd.Maar met name neemt ASTER ongelooflijke foto's met een hoge resolutie van vrijwel alles op deze planeet, en het heeft verbazingwekkende dingen gezien.
Een van de meest fascinerende toepassingen van de foto's gemaakt door ASTER is archeologie. De hoge resolutie foto's hebben dingen onthuld zoals blootgestelde fossielen, botten en stenen werktuigen in de Olduvai kloof in Tanzania. De fossielen behoren naar schatting tot een van de vroegste menselijke beschavingen in de geschiedenis, die teruggaat tot 2,1 miljoen jaar geleden. Het gebied, dat in de jaren 1930 werd opgegraven, was ook de locatie van de ontdekking van enkele van de oudste menselijke fossielen die er zijn opgetekend.
De gegevens afkomstig van ASTER worden verspreid onder een enorme hoeveelheid onderzoekers die een verrassend scala aan natuurlijke verschijnselen volgen. ASTER staat de voorspelling toe van vulkaanuitbarstingen, het monitoren van het begin en de verspreiding van bosbranden, het creëren van lavameren, massale veranderingen in het landschap van de planeet als gevolg van erosie, stijgende zeespiegel en ontbossing. Ze gebruiken de gegevens ook om beschermde gebieden zoals nationale parken en groene ruimten te bewaken.
1 De wereldwateren in kaart brengen
De Verenigde Staten, Canada en Frankrijk werken samen aan een project om het oppervlak van de waterwegen in de wereld in een belachelijk exacte mate in kaart te brengen. De missie voor oppervlaktewater en oceaantopografie (SWOT) begon in 2007 met als doel een wereldbeeld te creëren van het water in de wereld.
De satelliet brengt ongeveer 90 procent van het water van de planeet in kaart, en registreert de oppervlaktehoogte tot op 0,8 centimeter nauwkeurig. Dit zal een ongekende kijk geven op de oceaanstromingen waar we tot nu toe bijna niets over wisten. Tot voor kort was het grootste deel van onze kennis van oceaanstromingen afkomstig van het volgen van de paden van drijvend vuilnis, maar met het SWOT-programma kunnen onderzoekers real-time beelden van zeestromingen vergelijken met andere gegevensachtige weerpatronen - om samen een compleet beeld van hoe de wateren van de planeet in de loop van de tijd veranderen.
Het zal ook nieuw inzicht verschaffen in zoetwatergebieden in de wereld, en laten zien hoe water in de mondiale waterkringloop wordt overgedragen en hoe water op de grenzen tussen zoetwater- en zoutwaterlichamen samenwerkt. De hoeveelheid gegevens en de impact is behoorlijk verbluffend. Het helpt ons om weerspatronen te voorspellen en om oceaanreizen en -navigatie efficiënter te maken, om maar een paar applicaties te noemen. Het zal ook gegevens verschaffen die hopelijk enkele intergouvernementele spanningen zullen helpen verlichten, met een waarschuwing vooraf voor mogelijke droogtecondities, lage niveaus in reservoirs en potentiële problemen met rivieren die door verschillende landen of staten worden gedeeld.
Na een aantal klusjes gedaan te hebben van schuur-schilder tot grafdelver, houdt Debra van schrijven over de dingen die geen geschiedenisles zal leren. Ze brengt veel van haar tijd door, afgeleid door haar twee veedrijvershonden.