NASAs første rumfartøj dedikeret til at studere Jordens atmosfæriske klimaændrende niveauer af CO2 (CO2) og dens kulstofcyklus har nået sin endelige observationsbane og taget sin første videnskabelige målinger som leder af verdens første konstellation af jordvidenskabelige satellitter kendt som den internationale "A -Tog."
Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) er en forskningssatellit, der har til opgave at indsamle de første globale målinger af atmosfærisk kuldioxid (CO2) - den førende menneske-producerede drivhusgas og den vigtigste menneskeproducerede driver af klimaændringer.
De "første lys" -målinger blev udført den 6. august, da observatoriet fløj over det centrale Papua Ny Guinea og bekræftede videnskabsinstrumentets helbred. Se grafik nedenfor.
Inden målingerne kunne begynde, måtte missionskontrollører afkøle observatoriets tre-spektrometerinstrument til dets driftstemperaturer.
”Spektrometerets optiske komponenter skal afkøles til næsten 21 grader Fahrenheit (minus 6 grader Celsius) for at bringe dem i fokus og begrænse den mængde varme, de udstråler. Instrumentets detektorer skal være endnu køligere, tæt på minus 243 grader Fahrenheit (minus 153 grader Celsius), for at maksimere deres følsomhed, ”ifølge en NASA-erklæring.
Holdet skal stadig afslutte en betydelig mængde kalibreringsarbejde, før observatoriet erklæres for fuldt operationelt.
OCO-2 blev lanceret for lidt over en måned siden under en spektakulær eksplosion om natten den 2. juli 2014 fra Vandenberg Air Force Base, Californien, ovenpå den ærverdige United Launch Alliance Delta II raket.
OCO-2 ankom til sin sidste 438 mil (705 kilometer) højde, nær den polære bane den 3. august i spidsen for det internationale A-tog efter en række fremdrivende forbrændinger i juli. Ingeniører udførte også en grundig checkout af alle OCO-2's systemer for at sikre, at de fungerede korrekt.
”De oprindelige data fra OCO-2 vises nøjagtigt som forventet - de spektrale linjer er godt opløst, skarpe og dybe,” sagde OCO-2 chefarkitekt og kalibreringsleder Randy Pollock fra JPL, i en erklæring.
”Vi har stadig meget arbejde at gøre for at gå fra at have et arbejdsinstrument til at have et godt kalibreret og videnskabeligt nyttigt instrument, men dette var en vigtig milepæl på denne rejse.”
OCO-2 fører nu A-Tog-stjernebilledet, der består af fem andre internationale jordovervågningssatellitter, der udgør verdens første formationsflyvende "superobservatorium", der samler en hidtil uset mængde næsten samtidige klima- og vejrmålinger.
Forskere vil bruge de enorme mængder data til at registrere sundhed i Jordens atmosfære og overflademiljø som aldrig før muligt.
OCO-2 følges i kredsløb af den japanske GCOM-W1-satellit og derefter af NASAs henholdsvis Aqua, CALIPSO, CloudSat og Aura rumfartøj. Alle seks satellitter flyver over det samme punkt på Jorden inden for 16 minutter fra hinanden. OCO-2 krydser i øjeblikket ækvator kl. 1:36 p.m. lokal tid.
Observatoriet på 999 pund (454 kg) er på størrelse med en telefonbås.
OCO-2 er udstyret med et enkelt videnskabsinstrument bestående af tre højopløsnings-nær-infrarøde spektrometre fodret med et fælles teleskop. Den vil indsamle globale målinger af atmosfærisk CO2 for at give forskerne en bedre idé om, hvordan CO2 påvirker klimaændringerne og er ansvarlig for Jordens opvarmning.
I løbet af en mindst to-årig mission vil OCO-2 $ 467,7 millioner tage næsten globale målinger for at lokalisere kilderne og opbevaringsstederne, eller 'synke', til atmosfærisk kuldioxid, som er en kritisk komponent i klodens kulstofcyklus.
OCO-2 blev bygget af Orbital Sciences som en erstatning for den originale OCO, som blev ødelagt under den mislykkede lancering af en Taurus XL-raket fra Vandenberg tilbage i februar 2009, da nyttelastmessen ikke kunne åbnes ordentligt, og rumfartøjet kastede sig ned i havet.
OCO-2-missionen vil give et globalt billede af de menneskelige og naturlige kilder til kuldioxid såvel som deres "dræn", det naturlige hav- og landsprocesser, hvorved kuldioxid trækkes ud af Jordens atmosfære og opbevares, ifølge NASA .
Her er en NASA-beskrivelse af, hvordan OCO-2 indsamler målinger.
Når OCO-2 flyver over Jordens solbelyste halvkugle, samler hvert spektrometer en “ramme” tre gange hvert sekund, i alt omkring 9.000 rammer fra hver bane. Hver ramme er opdelt i otte spektre eller kemiske signaturer, der registrerer mængden af molekylært ilt eller kuldioxid over tilstødende grundfodaftryk. Hvert fodaftryk er ca. 1,3 miles (2,25 kilometer) langt og et par hundrede meter (meter) bredt. Når de vises som et billede, vises de otte spektre som stregkoder - lyse bånd af lys brudt af skarpe mørke linjer. De mørke linjer indikerer absorption med molekylært ilt eller kuldioxid.
Den registrerer omkring 100.000 nøjagtige individuelle CO2-målinger rundt om i hele verdens soloplagte halvkugle hver dag og hjælper med at bestemme dens kilde og skæbne i et forsøg på at forstå, hvordan menneskelige aktiviteter påvirker klimaændringer, og hvordan vi kan afbøde dens virkninger.
Ved daggry af den industrielle revolution var der omkring 280 dele pr. Million (ppm) kuldioxid i Jordens atmosfære. Fra i dag er CO2-niveauet steget til ca. 400 dele pr. Million, hvilket er det mest på mindst 800.000 år, siger NASA.
OCO-2 er den anden af NASAs fem nye jordvidenskabelige missioner, der er planlagt at blive lanceret i 2014 og er designet til at fungere i mindst to år under dens primære mission. Det følger den vellykkede eksplosion af den fælles NASA / JAXA Global Precipitation Measurement (GPM) Core Observatory satellit den 27. februar.
Følg med her for Ken's fortsatte jord- og planetariske videnskaber og menneskelige rumfartnyheder.
