Investigación sobre la dinámica de los ecosistemas globales

La Investigación de la Dinámica de los Ecosistemas Globales ( GEDI , pronunciado / ˈdʒɛd aɪ / ) es una misión de la NASA para medir cómo la deforestación ha contribuido a las concentraciones atmosféricas de CO2 _. [ ^{1] [2]} Se instaló un LIDAR de forma de onda completa en la Estación Espacial Internacional para proporcionar las primeras observaciones globales de alta resolución de la estructura vertical de los bosques. Esto permitirá a los científicos mapear hábitats y biomasa , particularmente en los trópicos, brindando detalles sobre el ciclo del carbono de la Tierra . ^[3]

El investigador principal es Ralph Dubayah, de la Universidad de Maryland . El investigador principal adjunto y científico de instrumentos es J. Bryan Blair, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA .

GEDI fue seleccionado competitivamente como una misión del Instrumento Earth Ventures (EVI) de la NASA en 2014. Con un costo limitado a $94 millones, GEDI está dirigido por la Universidad de Maryland en colaboración con el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA . ^[4]

El cambio climático está estrechamente vinculado al ciclo del carbono. ^[3] GEDI produce observaciones de alta resolución mediante láser de la estructura 3D de los bosques de la Tierra, que proporcionarán respuestas a cómo la deforestación ha contribuido a las concentraciones atmosféricas de CO ₂ , cuánto carbono absorberán los bosques en el futuro y cómo la degradación del hábitat afectará la biodiversidad global y el ciclo del agua . ^[1] Esto, a su vez, también es valioso para la previsión meteorológica , la gestión forestal y el seguimiento de los glaciares y la capa de nieve. ^[1] En general, GEDI ayudará a comprender mejor cómo se comporta la Tierra como un sistema vivo.

El sistema LIDAR de GEDI proporciona datos de elevación geolocalizados precisos que mejoran drásticamente los modelos digitales de elevación (DEM) globales. Debido a la gran cantidad de puntos de datos que GEDI puede recopilar, proporcionará una base de referencia más sólida para los DEM y eliminará más errores del sistema en comparación con ICESat . ^[5]

El GEDI se lanzó el 5 de diciembre de 2018 a bordo de un Falcon 9 y es parte de la misión SpaceX CRS-16 . Se montó en el módulo experimental japonés - Instalación expuesta (JEM-EF) Kibo para una misión de dos años. ^{[1] [6]} Después de tres meses, GEDI comenzó a recopilar datos para uso científico el 25 de marzo de 2019. ^[1] La misión está siendo dirigida por el profesor Ralph Dubayah de la Universidad de Maryland. Una vez que llegue al final de su misión de dos años, GEDI será retirado del JEM-EF y cargado en otro maletero de la cápsula Dragon para su eliminación. ^[7]

El instrumento GEDI es un sistema láser de detección y medición de distancias por luz ( Lidar ) de clase geodésica que consta de tres láseres que producen ocho pistas paralelas de observaciones. Cada láser se dispara 242 veces por segundo e ilumina un punto de 25 m (una huella) en la superficie sobre la que se mide la estructura 3D. Cada huella está separada por 60 m a lo largo de la pista, con una distancia transversal de aproximadamente 600 m entre cada una de las ocho pistas. Se espera que GEDI produzca alrededor de 10 mil millones de observaciones sin nubes durante su duración nominal de misión de 24 meses. ^{[1] [2] [4]}

Mediante un telescopio de 80 cm acoplado a la parte inferior del instrumento, GEDI podrá recibir los pulsos de luz que rebotan en la superficie de la Tierra y recopilar información sobre la estructura 3D del área en cuestión. Sobre el banco óptico, el instrumento contiene tres unidades de oscilación de haz (BDU), tres expansores de haz, tres rastreadores de estrellas y tres láseres HOMER. ^[8] Los tres láseres HOMER construidos e instalados en GEDI fueron construidos por D. Barry Coyle, Furqan L. Chiragh y Erich A. Frese.

La instrumentación del GEDI está diseñada para recopilar datos entre las latitudes 51,6° N y 51,6° S. Dentro de esta área, el GEDI recopila datos de aproximadamente el cuatro por ciento de la superficie de la Tierra, incluidos los bosques tropicales y templados. ^[9]

El sistema LIDAR sólo puede funcionar de manera eficaz en zonas relativamente despejadas de nubes. La densa capa de nubes bloquea los pulsos láser y evita la realización de mediciones precisas. ^[9]

GEDI utiliza un sistema de señalización transversal activo para ayudar a mostrar áreas que normalmente no están cubiertas debido al patrón orbital de la Estación Espacial Internacional . Esto ocurre porque la ISS no se mantiene en una órbita repetitiva y puede quedar atrapada en resonancias orbitales que básicamente repiten trayectorias orbitales y dan como resultado grandes brechas de cobertura. ^[9]