Miasta, łuny, zorze i błyskawice. Instrument TEMPO pokazuje, jak tak naprawdę wygląda noc na Ziemi widziana z orbity.
NASA chciała, żeby instrument TEMPO patrzył na naszą planetę w ciągu dnia i liczył szkodliwe gazy w powietrzu. Okazało się, iż ten kosmiczny analizator smogu potrafi znacznie więcej. Naukowcy odkryli, iż TEMPO widzi też noc – światła miast, łuny nad rafineriami, błyski burz i delikatną poświatę atmosfery. A z tych obrazów da się wyczytać, jak żyjemy, ile energii zużywamy i jak bardzo rozświetlamy ciemność, której potrzebuje nasz organizm.
Dzienne narzędzie do mierzenia smogu, które odkryło noc
TEMPO, czyli Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution, został zaprojektowany tak naprawdę jako precyzyjny instrument do mierzenia śladowych ilości gazów w powietrzu. Rejestruje m.in. tlenki azotu, ozon czy formaldehyd, czyli substancje, które decydują o jakości powietrza, którym oddychamy. Do tej pory jego misja była ściśle dzienna: potrzebował światła słonecznego odbitego od Ziemi, by rozbić je na tysiące długości fal i z tego widma odczytać chemiczny skład atmosfery.
Od startu w 2023 r. dane TEMPO biją rekordy popularności w ośrodku danych atmosferycznych NASA w Langley – użytkownicy pobrali już ponad 2 TB informacji. To pokazuje, jak ważne stały się dla naukowców i instytucji odpowiedzialnych za monitorowanie zanieczyszczeń. Teraz ten sam instrument zaczyna drugie życie: badacze przetestowali jego działanie po zachodzie Słońca i okazało się, iż potrafi obserwować Ziemię także w słabym świetle nocy.
Klucz tkwi tak naprawdę w czułej spektroskopii. TEMPO nie robi jedynie ładnych zdjęć – dla wszystkich punktu na powierzchni rejestruje ponad 2 tys długości fali. Gdy patrzy na nocne światła, w jego danych zapisuje się nie tylko to, jak jasno świeci miasto czy instalacja przemysłowa, ale też z jakiego typu źródeł pochodzi to światło.
Jak wygląda noc Ziemi widziana przez TEMPO?
Pierwsze przetworzone obrazy nocy nad Ameryką Północną wyglądają wprost jak mapa układu nerwowego naszej cywilizacji. Na ciemnym tle kontynentu pojawiają się skupiska świateł – czasem ostro zarysowane aglomeracje, czasem rozproszone łuki oświetlonych dróg. W fałszywych kolorach nałożonych na dane TEMPO najbardziej intensywne emisje oznaczono czerwienią, spokojniejsze poświaty – odcieniami żółtego i zieleni.
Naukowcy wyliczają, co widać w tych danych: łuny nad miastami, tzw. nocną poświatę, czyli delikatne świecenie górnych warstw atmosfery, zorze polarne, błyski wyładowań atmosferycznych, światło księżyca odbite od chmur, a choćby płomienie gazu odpalanego przy instalacjach przemysłowych. Każdy z tych elementów ma inny podpis widmowy, a TEMPO potrafi je rozróżnić.
To podejście otwiera nową perspektywę na zjawisko zanieczyszczenia światłem. Do tej pory badacze opierali się głównie na klasycznych zdjęciach satelitarnych – widzieli jasne plamy tam, gdzie noc przestawała być naprawdę ciemna. TEMPO dodaje do tego informację o strukturze światła: jak silna jest dana emisja, jakie ma widmo, jak zmienia się w czasie.
Kosmiczny tryb nocny, który dopiero się rozkręca
Naukowcy z NASA podkreślają, iż nocne wykorzystanie TEMPO tak naprawdę dopiero raczkuje. Opublikowana właśnie praca jest przede wszystkim demonstracją ich możliwości. Udowadnia, iż instrument zaprojektowany do dziennych pomiarów zanieczyszczeń może równocześnie stać się zaawansowanym sensorem nocnych świateł. To z kolei daje argument, by kolejne misje planować już od początku z myślą o takim podwójnym trybie pracy.
Wyłania się więc tu wyraźna wizja przyszłości: satelity, które w dzień mierzą skład powietrza i śledzą smog, a w nocy patrzą na to, jak światło cywilizacji rozlewa się po planecie. Jedna orbita, dwa komplementarne zestawy danych o tym, jak ludzie zmieniają swoją atmosferę – chemicznie i optycznie.
*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI
