Il monitoraggio dei terremoti e delle eruzioni vulcaniche è per gli scienziati un evento geologico in rapido movimento che deve essere studiato con acquisizioni effettuate al momento giusto affinché i dati siano pertinenti. Bisogna considerare anche che tali eventi potrebbero essere influenzati da movimenti nella crosta terrestre che si verificano sia vicino che lontano da un'area interessata da cambiamenti sismici.
E' questo il motivo di fondo che ha spinto la NASA a realizzare un piccolo sistema satellitare chiamato CIRES (CubeSat Imaging Radar for Earth Sciences). Questo sistema satellitare, è dotato di un radar ad apertura sintetica interferometrica in banda S (InSAR), che può penetrare la vegetazione e altre interferenze al di sopra del suolo. I
l satellite CIRES è in grado di passare nello stesso punto all'incirca due volte in un determinato intervallo di tempo e quindi effettua misurazioni utilizzando il radar per determinare i cambiamenti di elevazione.
La novità di tali satelliti è che possono essere programmati per funzionare in tandem con satelliti più grandi che orbitano costantemente attorno alla Terra ma catturano più dati a livello macro. I dati provenienti dai satelliti CIRES, incluso un gruppo di essi, possono inviare informazioni a satelliti come la missione ISRO SAR della NASA (NISAR), che è un satellite radar più grande che ha diversi livelli di rilevamento di dati globali tra cui l'elevazione. La frequenza dei cambiamenti e le differenze misurate su scale più piccole e più grandi, come può avvenire per i vulcani che si gonfiano prima di un'eruzione in aree locali che causano anche cambiamenti sismici in aree più distanti, potrebbe consentire ai satelliti di determinare o almeno inviare dati che suggeriscono che l'attività vulcanica è probabile in una data posizione.
Il vantaggio dei satelliti CIRES è che possono lavorare insieme o da soli, pur essendo l'ideale per monitorare i cambiamenti geologici usando il radar. Usano un protocollo di trasmissione dati, SpaceFibre, che consente a satelliti piccoli come CubeSats, che possono pesare circa 1 kg, di trasportare tecnologie in grado di gestire grandi volumi di dati derivanti da letture radar ad apertura sintetica (SAR), che in precedenza erano trasmesse solo da molto più grandi sistemi satellitari o persino da sistemi come lo space Shuttle.
In generale i satelliti più piccoli, più economici e in grado di lavorare meglio con altri satelliti e sistemi terrestri, rappresentano un futuro potenzialmente migliore per l'Osservazione della Terra. Il programma CIRES è stato sviluppato dal Jet Propulsion Laboratory (JPG) e dalla SRI International, con finanziamenti provenienti dall'Ufficio Tecnologie della scienza della Terra della NASA (ESTO). Altre aree all'interno dell'osservazione potrebbero presto beneficiare di sviluppi simili come miglioramenti nelle misure di altimetria, suono, scatterometria e profilatura delle precipitazioni. Ciò potrebbe significare l'uso di CubeSat simili che funzionano in tandem con grandi sistemi satellitari rilevanti per il monitoraggio della vegetazione, delle condizioni meteorologiche e altre forme di osservazioni e cambiamenti geologici in rapido movimento.
Per ora è possibile osservare le metriche chiave per le eruzioni vulcaniche e persino i terremoti prima che accadano eventi sismici. Ciò potrebbe anticipare bene la previsione di questi eventi in futuro, specialmente la dove l'osservazione tradizionale a terra non è stata sufficiente per consentire alle previsioni precise per gli eventi sismici. Tuttavia, combinare l'osservazione della Terra a livello macro con l'osservazione su piccola scala delle aree locali utilizzando CubeSats e tecnologie radar potrebbe significare migliori capacità di previsione. Per ora, i geologi stanno solo iniziando ad abituarsi ai nuovi dati disponibili, quindi dovremo aspettare e vedere come i nuovi sistemi come CIRES potrebbero migliorare la nostra comprensione degli eventi geologici in rapido movimento. Dalle osservazioni iniziali, il futuro sembra promettente.
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