美國宇航局（NASA）將在2022年發射四個新的地球科學任務，為科學家提供更多關於基本氣候系統和過程的資訊，包括極端風暴、地表水和海洋以及大氣塵埃。 科學家們將在12月13日至17日在新奧爾良舉行的美國地球物理學會（AGU）2021年秋季會議上討論即將開展的任務。 這些任務，包括由該機構的噴氣推進實驗室領導的兩項任務，將有助於監測我們不斷變化的地球。

NASA的地球觀測衛星提供了關於地球相互關聯的環境的高質量數據，從空氣品質到海冰。 這四項任務將增強監測我們不斷變化的星球的能力：

• TROPICS將使用六顆小型衛星來提供改進的和快速的熱帶氣旋觀測。
• EMIT將利用國際空間站上的成像光譜儀追蹤可能影響氣候、生態系統、空氣品質和人類健康的礦物灰塵的來源和組成。
• NOAA的JPSS-2將幫助科學家預測極端天氣狀況，包括洪水、野火、火山等等。
• SWOT將評估世界上的海洋及其在氣候變化中的作用，並監測湖泊、河流和其他地表水。

觀測熱帶氣旋

用小型衛星星座對降水結構和風暴強度進行時間分辨觀測（TROPICS）。

NASA的TROPICS任務旨在改善對熱帶氣旋的觀測：六顆TROPICS衛星將協同工作，以最快的速度每50分鐘對風暴的降水、溫度和濕度進行微波觀測。 科學家們期望這些數據將幫助他們了解驅動熱帶氣旋增強的因素，並將有助於天氣預報模型。

2021年6月，該星座的第一顆「探路者」衛星（或概念驗證衛星）開始收集數據，包括2021年8月的颶風艾達，這顯示了這些小型衛星的前景。 TROPICS衛星將在三次不同的發射中成對部署，預計將在2022年7月31日之前完成。

每顆衛星大約有一個麵包的大小，攜帶一個小型化的微波輻射儀。 它們在三個不同的軌道上成對飛行，將比目前進行類似測量的氣象衛星更頻繁地集體觀測地球表面，大大增加了可用於近即時天氣預報的數據。

TROPICS團隊由麻省理工學院列剋星敦林肯實驗室的首席研究員威廉-布萊克韋爾博士領導，包括來自NASA、美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）以及一些大學和商業夥伴的研究人員。 位於佛羅里達州甘迺迪航太中心的NASA發射服務專案將管理發射服務。

“這個專案最酷的部分是它對幫助社會的影響，”布萊克威爾說。 “這些風暴影響了很多人。 TROPICS提供的更高頻率的觀測有可能支持天氣預報，這可能有助於人們更快到達安全地帶。 ”

風從地球的乾旱地區吹起塵埃，並將礦物顆粒帶到世界各地。 塵埃可以影響輻射強迫–或從太陽射向地球的能量與地球反射回太空的能量之間的平衡–從而影響地球表面和大氣的溫度。 顏色較深、含鐵的礦物傾向於吸收能量，導致環境變熱，而顏色較亮、含粘土的顆粒則散射光線，可能導致冷卻。 除了影響區域和全球的大氣變暖外，灰塵還可能影響空氣品質和全世界人民的健康，當沉積在海洋中時，還可能引發微觀藻類的繁殖。

地表礦物塵埃源調查 （EMIT）

地表礦物塵埃源調查（EMIT）任務的目標是繪製塵埃的來源，並估計其組成，以便科學家能夠更好地瞭解它如何影響地球。 EMIT的目標是在2022年發射，主要任務為一年，將安裝在國際空間站上。 EMIT將使用一種被稱為成像光譜儀的儀器，測量從下方表面反射的可見光和紅外光。 這些數據可以揭示塵埃中礦物的明顯吸光特徵，有助於確定其成分。

NASA噴氣推進實驗室的EMIT首席調查員羅伯特-格林博士說：”EMIT將填補我們對地球乾旱地區的知識空白，並回答關於礦物塵埃如何與地球系統互動的關鍵問題。 ”

觀測地球的風暴

聯合極地衛星系統（JPSS）

提前許多天預測極端風暴需要捕捉我們大氣層中的溫度和濕度以及海洋表面溫度的精確測量。 NOAA/NASA聯合極地衛星系統的衛星提供了這些關鍵數據，這些數據被預報員和第一反應者使用。 這些衛星還告訴我們洪水、野火、火山、煙霧、沙塵暴和海冰的情況。

JPSS專案科學顧問Satya Kalluri博士說：”JPSS衛星是全球數值天氣預測骨幹的重要組成部分。 ”

JPSS衛星從北極到南極環繞地球，在飛行中獲取數據和圖像。 當地球在這些衛星下旋轉時，它們每天至少要觀察地球的每一個部分。

Suomi-NPP和NOAA-20衛星目前正在軌道上。 JPSS-2衛星的目標是在2022年從加利福尼亞的范登堡空軍基地用聯合發射聯盟的Atlas V火箭發射。 還有三顆衛星將在未來幾年內發射，提供數據到2030年代。 位於佛羅里達州甘迺迪航太中心的美國宇航局發射服務專案將管理發射服務。

勘測地球的地表水和海洋

地表水和海洋地形學（SWOT）

地表水和海洋地形學（SWOT）任務將説明研究人員確定地球的海洋、湖泊和河流含有多少水。 這將有助於科學家瞭解氣候變化對淡水的影響以及海洋吸收多餘熱量和二氧化碳等溫室氣體的能力。

位於佛羅里達州甘迺迪航太中心的NASA發射服務專案將管理發射服務，目標是在2022年11月發射。 SWOT將由SpaceX的獵鷹9號火箭從加利福尼亞的范登堡空軍基地發射。

這顆SUV大小的衛星將使用其Ka波段雷達干涉儀測量水的高度，這種新儀器將雷達脈衝彈出水面，並同時用兩個不同的天線接收返回信號。 這種測量技術使科學家能夠精確地計算出水的高度。 這些數據將有助於追蹤海平面的區域變化，監測河流流量的變化和湖泊儲水量的多少，以及確定世界各地的社區有多少淡水可用等任務。

NASA噴氣推進實驗室的SWOT項目科學家Lee-Lueng Fu博士說：”SWOT將解決海洋在我們不斷變化的天氣和氣候中的主導作用以及對陸地上淡水供應的影響。 ”

這項任務是NASA和法國國家空間研究中心之間的合作，加拿大航太局和英國航太局也有貢獻。