Когда-нибудь в ближайшие несколько лет — никто точно не знает, когда — три спутника НАСА, каждый из которых будет тяжелее слона, погаснут.

Они уже дрейфуют, постепенно теряя высоту. Они наблюдают за планетой уже более двух десятилетий, гораздо дольше, чем кто-либо ожидал, помогая нам прогнозировать погоду, бороться с лесными пожарами, отслеживать разливы нефти и многое другое. Но возраст настигает их, и вскоре они отправят свои последние передачи и начнут медленное, окончательное падение на Землю.

Этого момента учёные боятся.

Когда три орбитальных аппарата — «Терра», «Аква» и «Аура» — отключатся, большая часть данных, которые они собирали, закончится вместе с ними, а новые спутники не восполнят весь этот недостаток. Исследователям придется либо полагаться на альтернативные источники, которые могут не соответствовать их точным потребностям, либо искать обходные пути, позволяющие продолжать вести свои записи.

С некоторыми данными, которые собирают эти спутники, ситуация еще хуже: никакие другие инструменты не смогут их собирать. Через несколько лет тонкие черты нашего мира, которые они раскрывают, станут гораздо более размытыми.

«Потеря этих незаменимых данных просто трагична», — сказала Сьюзан Соломон, атмосферный химик из Массачусетского технологического института. «Как раз в тот момент, когда планете больше всего нужно, чтобы мы сосредоточились на понимании того, как она на нас влияет и как мы на нее влияем, мы, кажется, катастрофически спим за рулем».

Основная область, которую мы упускаем из виду, — это стратосфера, важнейший дом озонового слоя.

В холодном, разреженном воздухе стратосферы молекулы озона постоянно формируются и разрушаются, разбрасываются и разносятся по мере взаимодействия с другими газами. Некоторые из этих газов имеют естественное происхождение; другие здесь из-за нас.

«Прибор на Ауре, микроволновом эхолоте конечностей, дает нам лучшее представление об этой бурной химической драме», — сказал Росс Дж. Салавич, ученый-атмосферник из Университета Мэриленда. По его словам, как только Аура исчезнет, ​​наше зрение значительно потускнеет.

По словам доктора Салавича, в последнее время данные, полученные с помощью микроволнового эхолота конечностей, неожиданно доказали свою ценность. Оно показало, какой ущерб был нанесен озону разрушительными лесными пожарами в Австралии в конце 2019 и начале 2020 года, а также подводным извержением вулкана вблизи Тонги в 2022 году. Оно помогло показать, сколько озоноразрушающих загрязнений было поднято в стратосферу над Востоком. Азия под воздействием летнего муссона в регионе.

Если бы он не отключился так скоро, эхолот также мог бы помочь разгадать большую тайну, сказал доктор Салавич. «Толщина озонового слоя над населенными регионами Северного полушария почти не изменилась за последнее десятилетие», — сказал он. «Он должен восстановиться. И это не так».

Джек Кэй, заместитель директора по исследованиям Отдела наук о Земле НАСА, признал обеспокоенность исследователей по поводу конца зонда. Но он утверждал, что другие источники, в том числе приборы на новых спутниках, на Международной космической станции и здесь, на Земле, по-прежнему дадут «довольно хорошее представление о том, что делает атмосфера».

Финансовые реалии вынуждают НАСА принимать «трудные решения», сказал доктор Кэй. «Было бы здорово, чтобы все длилось вечно? Да», — сказал он. Но часть миссии НАСА также состоит в том, чтобы предложить ученым новые инструменты, которые помогут им взглянуть на наш мир по-новому, сказал он. «Это не то же самое, но, знаете, если не все может быть по-прежнему, вы делаете все, что можете», — сказал он.

Для ученых, изучающих нашу меняющуюся планету, разница между одинаковыми и почти одинаковыми данными может быть огромной. Они могут думать, что понимают, как что-то развивается. Но только осуществляя постоянный, неизменный мониторинг в течение длительного периода времени, они могут быть уверены в том, что происходит.

Даже небольшой перерыв в рекордах может создать проблемы. Допустим, в Гренландии обрушился шельфовый ледник. Если вы не измеряли повышение уровня моря до, во время и после, вы никогда не будете уверены, что внезапное изменение было вызвано обвалом, сказал Уильям Б. Гейл, бывший президент Американского метеорологического общества. «Вы можете об этом догадываться, но у вас нет количественных данных», — сказал он.

В прошлом году НАСА опросило ученых о том, как конец Терры, Аквы и Ауры повлияет на их работу. На призыв откликнулись более 180 из них.

В своих письмах, которые The New York Times получила по запросу Закона о свободе информации, исследователи выразили обеспокоенность по поводу широкого спектра данных со спутников. Информация о частицах в дыме лесных пожаров, пустынной пыли и вулканических шлейфах. Измерения толщины облаков. Мелкомасштабные карты лесов, лугов, водно-болотных угодий и сельскохозяйственных культур мира.

Даже если есть альтернативные источники этой информации, пишут ученые, они могут быть менее частыми, иметь более низкое разрешение или ограничиваться определенным временем суток — все эти факторы определяют, насколько полезны данные.

Лиз Мойер использует тщательный подход к изучению атмосферы Земли: пролетая сквозь нее с помощью приборов на реактивных самолетах, которые летают намного выше, чем могут подняться большинство самолетов. «Я занялся этим, потому что это интересно и трудно туда попасть», — сказал доктор Мойер, преподающий в Чикагском университете. «Трудно создать инструменты, которые будут работать там, трудно проводить измерения, трудно получить самолеты, которые туда полетят».

«Когда Ауры не станет, станет еще труднее», — сказала она.

По словам доктора Мойера, самолеты могут напрямую анализировать химический состав атмосферы, но для понимания общей картины ученым все равно необходимо объединить измерения самолетов со спутниковыми показаниями. «Без спутников мы делаем снимки без контекста», — сказала она.

Большая часть исследований доктора Мойера сосредоточена на тонких ледяных облаках, которые формируются на высоте от девяти до 12 миль над землей, в одном из самых загадочных слоев атмосферы. Эти облака способствуют нагреванию планеты, и ученые все еще пытаются выяснить, как на них влияет антропогенное изменение климата.

«Похоже, что мы собираемся просто перестать наблюдать за этой частью атмосферы, и как раз в тот момент, когда она меняется», — сказал доктор Мойер.

Конец Терры и Аквы повлияет на то, как мы будем следить за другим важным фактором нашего климата: сколько солнечной радиации планета получает, поглощает и отражает обратно в космос. Баланс между этими количествами — или, на самом деле, дисбаланс — определяет, насколько Земля нагревается или охлаждается. И чтобы понять это, ученые полагаются на инструменты НАСА «Облака» и «Систему лучистой энергии Земли» или ЦЕРЕС.

Сейчас с приборами CERES летают четыре спутника: Терра, Аква, плюс два более новых, срок службы которых тоже близок к концу. Однако в разработке находится только одна замена. Продолжительность жизни? Пять лет.

«В течение следующих 10 лет мы собираемся сократить количество миссий с четырех до одной, а оставшаяся будет уже позади», — сказал Норман Г. Леб, ученый НАСА, возглавляющий CERES. «Для меня это действительно отрезвляет».

В наши дни, с развитием частной космической индустрии и распространением спутников вокруг Земли, НАСА и другие агентства изучают другой подход к наблюдению за нашей планетой. Будущее может быть за меньшими и более легкими инструментами, которые можно будет вывести на орбиту дешевле и быстрее, чем Терра, Аква и Аура в свое время.

Национальное управление океанических и атмосферных исследований разрабатывает такой флот для мониторинга погоды и климата. Доктор Леб и другие сотрудники НАСА работают над легким инструментом для продолжения измерений энергетического баланса Земли.

Но для того, чтобы такие технологии были полезными, говорит доктор Леб, они должны начать летать до того, как современные орбитальные аппараты погаснут.

«Вам нужен хороший, длительный период совпадения, чтобы понять различия и устранить недостатки», — сказал он. «Если нет, то будет очень трудно доверять этим измерениям, если у нас не будет возможности доказать их в сравнении с текущими измерениями».

В некотором смысле, это заслуга НАСА в том, что Терра, Аква и Аура просуществовали так долго, говорят ученые. «Благодаря превосходным инженерным решениям и огромной удаче мы обладаем ими вот уже 20 лет», — сказал Валид Абдалати, бывший главный научный сотрудник НАСА, ныне работающий в Университете Колорадо в Боулдере.

«Мы как бы подсели на эти спутники. Мы — жертвы нашего собственного успеха», — сказал д-р Абдалати. «В конце концов, — добавил он, — удача заканчивается».