La Agencia Espacial Europea (ESA) ha seleccionado el proyecto CAIRT, desarrollado por un grupo científico encabezado por el Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT) y en el que participa el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), como uno de los dos candidatos finales para la misión Earth Explorer 11, que se lanzará en 2032. La decisión final sobre su implementación se tomará en 2025.

La decisión de la ESA de continuar con la misión del satélite CAIRT (acrónimo de “tomografía infrarroja de atmósfera cambiante”) como uno de los dos conceptos de misión que pasan a la Fase A fue confirmada ayer por la Junta del Programa de Observación de la Tierra de la ESA. «CAIRT entra ahora en la Fase A, centrada en una evaluación en profundidad de la viabilidad de la misión –explica Bernd Funke, investigador del IAA que forma parte del Mission Advisory Group de CAIRT–. Si la ESA finalmente selecciona nuestra propuesta en 2025, deberíamos poder obtener los primeros datos a principios de la década próxima década».

La misión CAIRT proporcionará las observaciones necesarias para estudiar los cambios que se producen en la atmósfera global. Imagen: ESA

El objetivo de la misión reside en obtener datos que se necesitan con urgencia sobre los cambios en la atmósfera terrestre, que permitirán mejorar nuestro conocimiento sobre el vínculo entre la circulación atmosférica, la composición de la atmósfera y los cambios climáticos regionales.

Tomografía espacial de la atmósfera

La pieza central de CAIRT es un espectrómetro infrarrojo de imagen para medir una gran cantidad de gases traza atmosféricos, aerosoles y ondas atmosféricas. «Gracias a su capacidad de obtención de imágenes, CAIRT podrá proporcionar imágenes tomográficas en 3D de estructuras atmosféricas muy pequeñas con una resolución espacial asombrosa», afirma Funke. CAIRT sondeará periódicamente la atmósfera a altitudes de entre cinco y ciento quince kilómetros en el rango infrarrojo con una resolución horizontal de alrededor de cincuenta por cincuenta kilómetros y una resolución vertical de un kilómetro.

«Más allá de sus otras capacidades, esta resolución espacial incomparable junto con la técnica tomográfica nos permitirá resolver ondas de gravedad a pequeña escala. Estas ondas son un motor fundamental del acoplamiento, la circulación y la variabilidad de la atmósfera media y, en consecuencia, proporcionan un elemento esencial para los modelos de predicción», destaca Maya García-Comas, investigadora del IAA-CSIC y miembro del equipo científico del CAIRT.

El espectrómetro de infrarrojos GLORIA, utilizado con éxito en numerosas campañas de medición atmosférica, es un prototipo del instrumento del satélite CAIRT. Imagen: Laila Tkotz

La misión se basa en muchos años de experiencia con el espectrómetro de imágenes GLORIA, utilizado con éxito en numerosas campañas de medición de aeronaves, y en la herencia del instrumento Interferómetro Michelson para Sondeo Atmosférico Pasivo (MIPAS) a bordo de Envisat. «Las emisiones infrarrojas que CAIRT medirá en la mesosfera y la termosfera inferior se ven afectadas de manera crucial por el equilibrio termodinámico no local (no LTE). En el IAA-CSIC tenemos una amplia experiencia en el desarrollo de algoritmos de recuperación capaces de manejar emisiones no LTE y sus aplicaciones exitosas a las observaciones MIPAS de la ESA. CAIRT plantea un tremendo desafío con las inversiones 3D no LTE de la abundancia de gas y las temperaturas de toda la atmósfera», apunta dice García-Comas.

El concepto de misión del satélite CAIRT fue propuesto por un consorcio coordinado por el KIT y en el que participa el IAA. Otros socios que han apoyado la definición y maduración científica durante la Fase 0 recientemente cerrada son la Universidad británica de Leeds, el Instituto belga de Aeronomía Espacial, el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS) en Francia, la Universidad de Oxford, el Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Plazo Medio (ECMWF), Forschungszentrum Jülich, el Instituto de Física Aplicada «Nello Carrara» del Consejo de Investigación Italiano, la Universidad de Oulu y el Instituto Meteorológico Finlandés en Finlandia, y la Universidad de Toronto en Canadá.