Jason-1

Jason-1 ^[1] fue una misión oceanográfica con altímetro satelital . Buscaba monitorear la circulación oceánica global , estudiar los vínculos entre el océano y la atmósfera , mejorar los pronósticos y predicciones climáticas globales y monitorear eventos como El Niño y los remolinos oceánicos . ^[2] Jason-1 se lanzó en 2001 y fue seguido por OSTM/Jason-2 en 2008 y Jason-3 en 2016, la serie de satélites Jason . Jason-1 fue lanzado junto con la nave espacial TIMED .

El linaje del nombre comienza con la reunión JASO1 (JASO=Journées Altimétriques Satellitaires pour l'Océanographie) en Toulouse , Francia, para estudiar los problemas de asimilación de datos altimétricos en modelos. Jason como acrónimo también significa "Joint Altimetry Satellite Oceanography Network". Además, se utiliza para hacer referencia a la mítica búsqueda de conocimiento de Jasón y los Argonautas . [1] Archivado el 25 de marzo de 2016 en Wayback Machine. [2][3] Este artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .

Jason-1 es el sucesor de la misión TOPEX/Poseidon ^[3] , que midió la topografía de la superficie del océano entre 1992 y 2005. Al igual que su predecesor, Jason-1 es un proyecto conjunto entre las agencias espaciales NASA (Estados Unidos) y CNES (Francia). El sucesor de Jason-1, la Misión de Topografía de la Superficie del Océano ^[4] a bordo del satélite Jason-2 , se lanzó en junio de 2008. Estos satélites proporcionan una visión global única de los océanos que es imposible de obtener mediante el muestreo tradicional desde barcos.

Jason-1 fue construido por Thales Alenia Space utilizando una plataforma Proteus , bajo contrato del CNES , así como el instrumento principal de Jason-1, el altímetro Poseidon-2 (sucesor del altímetro Poseidon a bordo del TOPEX/Poseidon).

Jason-1 fue diseñado para medir el cambio climático a través de mediciones muy precisas de milímetros por año de los cambios globales del nivel del mar . Al igual que TOPEX/Poseidon, Jason-1 utiliza un altímetro para medir las colinas y los valles de la superficie del océano. Estas mediciones de la topografía de la superficie del mar permiten a los científicos calcular la velocidad y la dirección de las corrientes oceánicas y monitorear la circulación oceánica global. El océano global es el principal almacén de energía solar de la Tierra. Las mediciones de la altura de la superficie del mar de Jason-1 revelan dónde se almacena este calor, cómo se mueve alrededor de la Tierra por las corrientes oceánicas y cómo estos procesos afectan el tiempo y el clima.

El Jason-1 fue lanzado el 7 de diciembre de 2001 desde la base aérea de Vandenberg , en California , a bordo de un vehículo de lanzamiento Delta II . Durante los primeros meses, el Jason-1 compartió una órbita casi idéntica a la de TOPEX/Poseidon, lo que permitió una calibración cruzada. Al final de este período, el satélite más antiguo se trasladó a una nueva órbita a mitad de camino entre cada trayectoria terrestre del Jason . Jason tuvo un ciclo de repetición de 10 días.

El 16 de marzo de 2002, la Jason-1 sufrió un repentino cambio de actitud, acompañado de fluctuaciones temporales en los sistemas eléctricos de a bordo. Poco después de este incidente, se observaron dos nuevos fragmentos pequeños de desechos espaciales en órbitas ligeramente inferiores a la de la Jason-1, y el análisis espectroscópico finalmente demostró que se originaron en la Jason-1. En 2011, se determinó que los fragmentos de desechos probablemente habían sido expulsados ​​de la Jason-1 por una pequeña "partícula de alta velocidad" no identificada que golpeó uno de los paneles solares de la nave espacial . ^[5]

Las maniobras orbitales de 2009 situaron al satélite Jason-1 en el lado opuesto de la Tierra del satélite OSTM/Jason-2 , que es operado por las agencias meteorológicas de Estados Unidos y Francia. En ese momento, Jason-1 sobrevoló la misma región del océano que OSTM/Jason-2 cinco días antes. Sus trayectorias terrestres se situaron a medio camino entre las del OSTM/Jason-2, que están separadas por unos 315 km (196 mi) en el ecuador .

Esta misión en tándem intercalada proporcionó el doble de mediciones de la superficie del océano, lo que permitió visualizar características más pequeñas, como los remolinos oceánicos. La misión en tándem también ayudó a allanar el camino para una futura misión de altímetro oceánico que recopilaría datos mucho más detallados con su único instrumento que los que recopilan ahora los dos satélites Jason juntos. ^[6]

A principios de 2012, tras haber ayudado a calibrar la misión de reemplazo OSTM/Jason-2, Jason-1 fue maniobrado hasta su órbita de cementerio y se le quitó todo el combustible restante. ^[7] La ​​misión aún pudo enviar datos científicos, midiendo el campo gravitatorio de la Tierra sobre el océano. El 21 de junio de 2013, se perdió el contacto con Jason-1; varios intentos de restablecer la comunicación fallaron. Se determinó que el último transmisor restante a bordo de la nave espacial había fallado. Los operadores enviaron comandos al satélite para que apagara los componentes que aún funcionaban el 1 de julio de 2013, lo que lo desactivó. Se estima que la nave espacial permanecerá en órbita durante al menos 1000 años. ^[8]

El programa lleva el nombre del héroe mitológico griego Jasón .

Jason-1 tiene cinco instrumentos:

• Poseidon 2 – Altímetro radar que apunta al nadir y que utiliza banda C y _banda Ku para medir la altura sobre la superficie del mar .
• Radiómetro de microondas Jason (JMR): mide el vapor de agua a lo largo de la trayectoria del altímetro para corregir el retraso del pulso
• DORIS ( Orbitografía Doppler y Radioposicionamiento Integrado por Satélite ) para la determinación de la órbita con una precisión de 10 cm o menos y datos de corrección ionosférica para Poseidón 2.
• El receptor del sistema de posicionamiento global BlackJack proporciona datos precisos de efemérides orbitales
• El conjunto de retrorreflectores láser funciona con estaciones terrestres para rastrear el satélite y calibrar y verificar las mediciones del altímetro.

El satélite Jason-1, su altímetro y una antena de seguimiento de la posición se construyeron en Francia. El radiómetro, el receptor del Sistema de Posicionamiento Global y el conjunto de retrorreflectores láser se construyeron en Estados Unidos.

TOPEX/Poseidon y Jason-1 han llevado a importantes avances en la ciencia de la oceanografía física y en los estudios climáticos. ^[9] Su registro de datos de 15 años de la topografía de la superficie del océano ha proporcionado la primera oportunidad de observar y comprender el cambio global de la circulación oceánica y el nivel del mar. Los resultados han mejorado la comprensión del papel del océano en el cambio climático y han mejorado las predicciones meteorológicas y climáticas. Los datos de estas misiones se utilizan para mejorar los modelos oceánicos, pronosticar la intensidad de los huracanes e identificar y rastrear grandes fenómenos oceánicos/atmosféricos como El Niño y La Niña . Los datos también se utilizan todos los días en aplicaciones tan diversas como el enrutamiento de barcos, la mejora de la seguridad y la eficiencia de las operaciones de la industria offshore, la gestión de la pesca y el seguimiento de mamíferos marinos. ^[10] Su registro de datos de 15 años de la topografía de la superficie del océano ha proporcionado la primera oportunidad de observar y comprender el cambio global de la circulación oceánica y el nivel del mar. Los resultados han mejorado la comprensión del papel del océano en el cambio climático y han mejorado las predicciones meteorológicas y climáticas. Los datos de estas misiones se utilizan para mejorar los modelos oceánicos, pronosticar la intensidad de los huracanes e identificar y rastrear grandes fenómenos oceánicos y atmosféricos, como El Niño y La Niña. Los datos también se utilizan a diario en aplicaciones tan diversas como la planificación de rutas de buques, la mejora de la seguridad y la eficiencia de las operaciones de la industria en alta mar, la gestión de pesquerías y el seguimiento de mamíferos marinos.

TOPEX/Poseidon y Jason-1 han hecho importantes contribuciones ^[11] a la comprensión de:

Las misiones revelaron la sorprendente variabilidad del océano, cuánto cambia de una estación a otra, de un año a otro, de una década a otra y en escalas de tiempo aún mayores. Acabaron con la noción tradicional de un patrón cuasi estable y a gran escala de la circulación oceánica global al demostrar que el océano está cambiando rápidamente en todas las escalas, desde fenómenos enormes como El Niño y La Niña, que pueden cubrir todo el Pacífico ecuatorial, hasta pequeños remolinos que se arremolinan en la gran Corriente del Golfo en el Atlántico.

Las mediciones realizadas con Jason-1 indican que el nivel medio del mar ha ido aumentando a un ritmo medio de 2,28 mm (0,09 pulgadas) al año desde 2001. Se trata de un ritmo ligeramente inferior al medido por la anterior misión TOPEX/Poseidon , pero más de cuatro veces superior al medido por la posterior misión Envisat . Las mediciones del nivel medio del mar realizadas con Jason-1 se muestran en forma continua en el sitio web del Centro Nacional de Estudios Espaciales, en la página Aviso. En ese sitio también se encuentra disponible un gráfico compuesto del nivel del mar, que utiliza datos de varios satélites.

El registro de datos de estas misiones de altimetría ha proporcionado a los científicos información importante sobre cómo el nivel del mar global se ve afectado por la variabilidad climática natural, así como por las actividades humanas.

TOPEX/Poseidon y Jason-1 pusieron de manifiesto la importancia de las ondas a escala planetaria, como las ondas de Rossby y Kelvin . Nadie se había percatado de lo extendidas que están. Con miles de kilómetros de ancho, estas ondas son impulsadas por el viento bajo la influencia de la rotación de la Tierra y son mecanismos importantes para transmitir señales climáticas a través de las grandes cuencas oceánicas. En latitudes altas, viajan el doble de rápido de lo que los científicos creían anteriormente, lo que demuestra que el océano responde mucho más rápidamente a los cambios climáticos de lo que se sabía antes de estas misiones.

Las mediciones precisas de TOPEX/Poseidon y Jason-1 han llevado el conocimiento de las mareas oceánicas a un nivel sin precedentes. El cambio del nivel del agua debido al movimiento de las mareas en el océano profundo se conoce en todo el mundo con una precisión de 2,5 centímetros (1 pulgada). Este nuevo conocimiento ha revisado las nociones sobre cómo se disipan las mareas. En lugar de perder toda su energía en mares poco profundos cerca de las costas, como se creía anteriormente, aproximadamente un tercio de la energía de las mareas se pierde en realidad en el océano profundo. Allí, la energía se consume al mezclar agua de diferentes propiedades, un mecanismo fundamental en la física que rige la circulación general del océano.

Las observaciones de TOPEX/Poseidon y Jason-1 proporcionaron los primeros datos globales para mejorar el rendimiento de los modelos numéricos oceánicos que son un componente clave de los modelos de predicción climática. Los datos de TOPEX/Poseidon y Jason-1 están disponibles en el Centro de Investigación en Astrodinámica de la Universidad de Colorado, ^[12] el Centro de Archivo Activo Distribuido de Oceanografía Física de la NASA, ^[13] y el centro de archivo de datos francés AVISO. ^[14]

Los datos altimétricos tienen una amplia variedad de usos, desde la investigación científica básica sobre el clima hasta la navegación de buques. Las aplicaciones incluyen:

• Investigación climática : los datos de altimetría se incorporan a modelos informáticos para comprender y predecir cambios en la distribución del calor en el océano, un elemento clave del clima.
• Pronóstico de El Niño y La Niña : comprender el patrón y los efectos de los ciclos climáticos como El Niño ayuda a predecir y mitigar los efectos desastrosos de las inundaciones y las sequías.
• Pronóstico de huracanes : los datos del altímetro y los datos satelitales del viento oceánico se incorporan a los modelos atmosféricos para pronosticar la temporada de huracanes y la severidad de cada tormenta.
• Rutas de barcos: los mapas de corrientes oceánicas , remolinos y vientos vectoriales se utilizan en el transporte marítimo comercial y la navegación recreativa para optimizar las rutas.
• Industrias offshore: los buques cableros y las operaciones petroleras offshore requieren un conocimiento preciso de los patrones de circulación oceánica para minimizar los impactos de las corrientes fuertes.
• Investigación sobre mamíferos marinos : es posible rastrear cachalotes, lobos marinos y otros mamíferos marinos, y por lo tanto estudiarlos, alrededor de los remolinos oceánicos donde abundan los nutrientes y el plancton.
• Gestión pesquera : los datos satelitales identifican remolinos oceánicos que generan un aumento en los organismos que componen la red alimentaria marina, atrayendo peces y pescadores.
• Investigación de arrecifes de coral : se utilizan datos obtenidos mediante detección remota para monitorear y evaluar los ecosistemas de arrecifes de coral, que son sensibles a los cambios en la temperatura del océano.
• Seguimiento de desechos marinos : la cantidad de material flotante y parcialmente sumergido, incluidas redes, madera y restos de barcos, aumenta con la población humana. La altimetría puede ayudar a localizar estos materiales peligrosos.

• Argo : un proyecto para medir la temperatura y la salinidad de los 2 km superiores de la columna de agua
• Seasat : uno de los primeros satélites altímetros de radar
• TOPEX/Poseidon : el predecesor inmediato de Jason-1
• Misión de topografía de la superficie oceánica/Jason-2 : el sucesor inmediato de Jason-1
• Terremoto del océano Índico de 2004 : energía del terremoto
• Programa espacial francés

• Sitio de Jason 1 y 2 en el CNES (en francés)
• Sitio de Jason 1 y 2 en el CNES (en inglés)
• Sitio TOPEX/Jason en la NASA
• DEOS: el sistema de base de datos del altímetro de radar (RADS)
• Página de la misión Jason-1 de la NASA