Tal día como hoy...
...en 2001, el Jason-1 despegaba el 7 de diciembre desde la Base de la Fuerza Aérea de Vandenberg, en California, a las 7:07 de la mañana hora local, a bordo de un cohete Boeing Delta II 7920 compartido con otra misión de la NASA, la TIMED. El Jason-1 se separó primero. El satélite era una empresa conjunta entre la NASA y el CNES, la agencia espacial francesa, continuando la colaboración que había producido el TOPEX/Poseidon nueve años antes. Su misión era hacer lo que el TOPEX/Poseidon había hecho, pero de forma operacional: medir la topografía de la superficie oceánica global con precisión de centímetros, cartografiar el nivel del mar, la velocidad del viento y la altura de las olas en más del 95 por ciento del océano libre de hielo del mundo cada diez días, y entregar esas mediciones en tiempo casi real a una comunidad de usuarios que ahora incluía no solo a investigadores sino a meteorólogos, operadores marinos y servicios climáticos. Diseñado para una misión de tres a cinco años, el Jason-1 operaría durante once años y medio.
El nombre Jason trazaba su linaje a una serie de talleres en francés sobre altimetría satelital para la oceanografía (JASO, por Journées Altimétriques Satellitaires pour l'Océanographie), celebrados a finales de los años ochenta y principios de los noventa mientras la comunidad científica construía el argumento para un sucesor sostenido del TOPEX/Poseidon. El satélite en sí fue construido alrededor del bus de minisatélite Proteus, una plataforma multimisión compacta desarrollada por el CNES y Alcatel Space Industries que pesaba apenas 500 kilogramos en el lanzamiento. El instrumento principal era el altímetro de radar Poseidon-2, un sistema de estado sólido de frecuencia única derivado del instrumento Poseidon del TOPEX/Poseidon pero mejorado en fiabilidad y consumo de energía. Los instrumentos de apoyo incluían el JMR (radiómetro de microondas Jason) para la corrección troposférica húmeda, el DORIS para la determinación precisa de la órbita, una red de retroreflectores láser y un receptor GPS. La combinación alcanzó una exactitud absoluta de la altura de la superficie del mar de aproximadamente 3,3 centímetros, igualando o superando ligeramente el rendimiento del TOPEX/Poseidon.
La transición del TOPEX/Poseidon al Jason-1 fue gestionada con particular cuidado para preservar la continuidad del registro altimétrico. Durante los primeros meses tras el lanzamiento, el Jason-1 voló en una órbita en tándem con el TOPEX/Poseidon, siguiendo las mismas trayectorias terrestres con una separación de aproximadamente 70 segundos. Esa fase en tándem tenía dos propósitos: permitía calibrar los dos instrumentos entre sí con gran precisión, determinando cualquier sesgo entre ellos con una exactitud mejor que un centímetro, y validaba el rendimiento del Jason-1 antes de que el TOPEX/Poseidon fuese retirado. La estrategia de calibración cruzada en tándem, desarrollada por primera vez para esta transición, se convirtió en la metodología estándar para todos los traspasos posteriores entre misiones altimétricas, incluidas las transiciones de Jason-1 a Jason-2 en 2008 y de Jason-2 a Jason-3 en 2016. Sin ella, el registro a largo plazo del nivel del mar ensamblado a partir de misiones sucesivas sería vulnerable a saltos no detectados en cada cambio de instrumento, haciendo poco fiable la detección de tendencias.
Una vez que el TOPEX/Poseidon fue trasladado a una nueva órbita en agosto de 2002, el Jason-1 asumió el papel de altímetro de referencia primario y comenzó su contribución ininterrumpida al registro global del nivel medio del mar. Los datos que produjo, combinados con el registro del TOPEX/Poseidon que lo precedía, dieron a los investigadores por primera vez una serie temporal continua y globalmente uniforme del cambio del nivel del mar que abarcaba más de una década, suficientemente larga para empezar a separar la tendencia secular del ascenso impulsado por el clima de la variabilidad interanual asociada al El Niño y la Oscilación Decadal del Pacífico. La tasa de ascenso del nivel medio global del mar medida por el Jason-1 a lo largo de su vida operacional fue de aproximadamente 3,3 milímetros por año, coherente con el registro del TOPEX/Poseidon y con estimaciones independientes de mareógrafos y gravimetría, proporcionando una de las confirmaciones más robustas entonces disponibles de la aceleración del ascenso del nivel del mar asociada al cambio climático de origen antropogénico.
El Jason-1 también contribuyó directamente a la oceanografía operacional. Sus productos de datos en tiempo casi real fueron asimilados en sistemas globales de predicción oceánica, incluyendo el modelo francés Mercator Océan y el sistema basado en HYCOM de la Marina de Estados Unidos, mejorando la exactitud de las predicciones de corrientes y remolinos utilizadas para la navegación marítima, las operaciones de búsqueda y rescate y el enrutamiento del transporte marítimo comercial. La cobertura global de diez días permitió el seguimiento de remolinos de mesoescala, meandros de corrientes de contorno occidental y anomalías de circulación a gran escala con una resolución temporal que era operacionalmente útil de una forma que las observaciones desde barco nunca podían ser. Cuando el Jason-2 fue lanzado en junio de 2008, los dos satélites volaron brevemente en una configuración en tándem de un minuto para la calibración cruzada, y luego el Jason-1 fue maniobrado a una órbita intercalada a mitad de camino entre sus trayectorias terrestres originales, duplicando la resolución espacial de la red altimétrica combinada y proporcionando cobertura global cada 4,5 días en lugar de diez.
A principios de 2012, ante crecientes anomalías en su sistema de control de actitud, la NASA y el CNES maniobaron el Jason-1 a una órbita geodésica planificada a menor altitud, donde su trayectoria terrestre a la deriva y no repetitiva permitió la construcción de una densa cuadrícula global de mediciones de altura de la superficie del mar. Esa fase geodésica, completada a lo largo de un ciclo de 406 días, produjo uno de los mapas globales más detallados del campo gravitacional marino y la topografía del fondo oceánico entonces disponibles, conduciendo al descubrimiento de numerosos montes submarinos hasta entonces desconocidos. El contacto con la nave espacial se perdió el 21 de junio de 2013, y el Jason-1 fue formalmente dado de baja el 1 de julio de 2013, tras 53.500 órbitas y once años y medio de operaciones.
Las contribuciones del Jason-1 a la oceanografía y la ciencia del clima pueden agruparse en varios ámbitos interrelacionados:
- Continuidad del registro global del nivel del mar: Al proporcionar una continuación sin fisuras del registro altimétrico del TOPEX/Poseidon desde 2001, el Jason-1 extendió la serie temporal del nivel del mar globalmente coherente a más de dos décadas, permitiendo la detección de la tendencia a largo plazo del ascenso del nivel del mar impulsado por el clima con una robustez estadística que un registro más corto no habría podido proporcionar.
- Metodología de calibración cruzada en tándem: La fase en tándem con el TOPEX/Poseidon estableció el procedimiento estándar para transferir la referencia altimétrica entre misiones sucesivas sin introducir discontinuidades en el registro a largo plazo, una metodología ahora utilizada en toda la serie Jason y Sentinel-6 y crítica para la integridad del conjunto de datos del nivel del mar a múltiples décadas.
- Predicción oceánica operacional: El Jason-1 fue la primera misión altimétrica cuyos datos fueron asimilados rutinariamente en tiempo casi real en modelos oceánicos globales operacionales, demostrando que la altimetría satelital podía contribuir directamente a los servicios marinos y estableciendo el marco para el uso operacional de los datos altimétricos que ha continuado a través de las misiones Jason-2, Jason-3 y Sentinel-6.
- Operaciones en tándem intercaladas con el Jason-2: Tras el lanzamiento del Jason-2 en 2008, el traslado del Jason-1 a una órbita intercalada duplicó el muestreo espacial de la red altimétrica global, mejorando la resolución del seguimiento de remolinos de mesoescala y reduciendo el aliasing de las señales de marea en el conjunto de datos combinado.
- Cartografía geodésica del campo gravitacional marino: La fase geodésica final del Jason-1 produjo una densa cuadrícula global de mediciones de altura de la superficie del mar que mejoró el conocimiento del campo gravitacional marino y reveló montes submarinos hasta entonces desconocidos, extendiendo la contribución científica de la misión más allá de la oceanografía hacia la geodesia marina y la geofísica.
El Jason-1 ocupó un lugar particular en la historia de la oceanografía satelital: fue la misión que convirtió un experimento en un servicio. El TOPEX/Poseidon había demostrado que la superficie oceánica global podía cartografiarse desde el espacio con suficiente precisión para ser científicamente útil. El Jason-1 demostró que podía hacerse de forma continua, operacional y en tiempo casi real, con datos fluyendo rutinariamente a meteorólogos y operadores marinos además de a investigadores. La infraestructura que ayudó a construir, los protocolos de calibración cruzada, las cadenas de procesamiento en tiempo casi real, los sistemas de asimilación operacional, es la misma infraestructura que lleva el registro altimétrico hacia adelante hoy a través del Sentinel-6 Michael Freilich y sus sucesores.
Fuentes