Harmony, la decima missione Earth Explorer di ESA

ESA ha scelto Harmony come decima missione Earth Explorer nell’ambito di FutureEO, il programma di ricerca e sviluppo dell’osservazione terrestre. Harmony fornirà nuove informazioni sugli oceani, ghiacciai, terremoti e vulcani, che daranno un contributo significativo alla ricerca sul clima e al monitoraggio dei rischi.

Fondamentali per il programma FutureEO, Earth Explorers sono piccole missioni di ricerca dedicate ad aspetti specifici del nostro ambiente terrestre mentre dimostrano nuove tecnologie nello spazio. Possono anche essere definite missioni pionieristiche, che mostrano come nuove tecniche di osservazione portino a nuove scoperte scientifiche. Facendo progredire la scienza e la tecnologia, affrontano questioni che hanno un impatto diretto sul cambiamento climatico e su questioni sociali come la disponibilità di cibo, acqua, energia, risorse e salute pubblica.

La missione comprenderà due satelliti identici Harmony e un satellite Copernicus Sentinel-1. Ogni satellite Harmony trasporterà un radar ad apertura sintetica di sola ricezione e uno strumento a infrarossi termici multiview. Insieme ai dati del satellite Sentinel-1, Harmony fornirà un’ampia gamma di osservazioni ad alta risoluzione del movimento che si verifica sulla superficie terrestre o in prossimità di essa.

La famiglia di Earth Explorer

Oltre ad Harmony sono nove le missioni che formano la famiglia di Earth Explorers. Esse spaziano dallo studio della gravità terrestre allo studio del campo magnetico, dallo studio degli oceani a quello dei ghiacciai, dallo studio delle foreste a quello della vegetazione per quantificarne l’attività fotosintetica. Tutte con lo scopo di approfondire la conoscenza del nostro pianeta. Di seguito vediamo, riassumendo, ogni missione Earth Explorer:

1. GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer): lanciata il 17 marzo 2009, ha fornito i dati per determinare con precisione i modelli della gravità terrestre. Si è conclusa l’11 novembre 2013, dopo un prolungamento di durata della missione.
2. SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity): lanciata il 2 novembre 2009, si occupa di migliorare i modelli meteorologici e climatici.
3. CryoSat: lanciata l’8 aprile 2010, misura lo spessore del ghiaccio.
4. Swarm: lanciata il 22 novembre 2013, misura con precisione i segnali magnetici provenienti dalla magnetosfera, dalla ionosfera, dal nucleo terrestre, dal mantello, dalla crosta e dagli oceani.
5. Aeolus: lanciata il 22 agosto 2018, studia i venti e fornisce informazioni per migliorare le previsioni metereologiche.
6. EarthCARE (Earth Clouds Aerosols and Radiation Explorer): lancio previsto nel corso del 2023. Punta a migliorare la rappresentazione e la comprensione dell’equilibrio radiativo terrestre nei modelli climativi e metereologici.
7. Biomass: prevista per il lancio nel 2023, fornirà informazioni sullo stato delle foreste.
8. FLEX (Fluorescence Explorer): mapperà la vegetazione per quantificare l’attività di fotosintesi.
9. FORUM (Far-infrared Outgoing Radiation Understanding and Monitoring): fornirà informazioni sulle radiazioni del pianeta.

In un futuro non troppo lontano verrà selezionata anche l’undicesima missione Earth Explorer. Verrà scelta una tra le quattro candidate Cairt, Nitrosat, Wivern e Seastar con l’idea di lanciarla nel 2031 o 2032.

L’importanza di questo tipo di satelliti

Il Lead Investigator di Harmony, Paco Lopez-Dekker, della Delf University of Technology in Olanda, spiega: “Harmony sarà utilizzato, ad esempio, per quantificare i processi che regolano lo scambio di quantità di moto, calore e umidità tra la superficie dell’oceano e l’aria al di sopra. Questi cambi influenzano i processi nella bassa atmosfera, guidano i modelli metereologici e influenzano il nostro clima. Sarà anche utilizzato per studiare la deformazione e la dinamica del flusso ai bordi della calotta glaciale in rapido cambiamento per una migliore comprensione dell’innalzamento del livello del mare.”

“Inoltre, Harmony osserverà il movimento dei ghiacciai di montagna, che sono essenziali per fornire acqua dolce a centinaia di milioni di persone, quindi l’importanza di capire come stanno cambiando non può essere sopravvalutata. Harmony sarà utilizzato per misurare piccoli cambiamenti nella forma della superficie terrestre, come quelli relativi a terremoti e attività vulcanica, e quindi contribuire al monitoraggio dei rischi”.

Con Harmony, formalmente selezionato come decimo Earth Explorer, la missione farà parte della proposta del programma Earth Observation FutureEO dell’ESA al prossimo Consiglio a livello ministeriale, CM22, dove le decisioni di finanziamento saranno prese dagli Stati membri. FutureEO dimostra la leadership dell’ESA nella raccolta dei dati di cui gli scienziati hanno bisogno per comprendere il nostro pianeta e aiutare a risolvere le sfide di domani.

Negli ultimi quattro anni, il prototipo di Harmony è stato sottoposto a severi controlli di fattibilità e a un processo di pre-sviluppo. Poi l’accettazione da parte del PB-EO (Program Board of Earth Observation) dell’ESA, basata anche sulla consulenza scientifica e la raccomandazione dell’ACEO (Advisory Committee for Earth Observation). Il passo successivo riguarderà la messa a punto del design della missione e la successiva costruzione, in vista del lancio dei satelliti nel 2029.

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