NASAs kuldioxid-drivhusgasobservatorium fanger 'First Light' i spidsen for International 'A-Train' af geovidenskabssatellitter
NASA's første rumfartøj dedikeret til at studere Jordens atmosfæriske klimaforandrende kuldioxidniveauer (CO2) og dets kulstofkredsløb har nået sit endelige observerende kredsløb og taget sine første videnskabelige målinger som leder af verdens første konstellation af jordvidenskabelige satellitter kendt som International 'A -Tog.'
The Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) er en forskningssatellit, der har til opgave at indsamle første globale målinger af atmosfærisk kuldioxid (CO2) – den førende menneskeskabte drivhusgas og den vigtigste menneskeskabte drivhusgas til klimaændringer.
De 'første lys'-målinger blev udført den 6. august, da observatoriet fløj over det centrale Papua Ny Guinea og bekræftede det videnskabelige instruments helbred. Se grafik nedenfor.
NASAs OCO-2 rumfartøj indsamlede 'første lys'-data 6. august over New Guinea. OCO-2's spektrometre registrerede stregkodelignende spektre, eller kemiske signaturer, af molekylært oxygen eller kuldioxid i atmosfæren. Baggrunden er en simulering af kuldioxid skabt ud fra GEOS-5 modeldata. Kredit:
NASA/JPL-Caltech/NASA GSFC
Før målingerne kunne begynde, skulle missionskontrollører afkøle observatoriets tre-spektrometerinstrument til dets driftstemperaturer.
'Spektrometrets optiske komponenter skal afkøles til nær 21 grader Fahrenheit (minus 6 grader Celsius) for at bringe dem i fokus og begrænse mængden af varme, de udstråler. Instrumentets detektorer skal være endnu køligere, nær minus 243 grader Fahrenheit (minus 153 grader Celsius), for at maksimere deres følsomhed,' ifølge en NASA-erklæring.
Holdet skal stadig gennemføre en betydelig mængde kalibreringsarbejde, før observatoriet erklæres fuldt operationelt.
OCO-2 blev lanceret for lidt over en måned siden under en spektakulær natlig sprængning den 2. juli 2014 fra Vandenberg Air Force Base, Californien, oven på en ærværdig United Launch Alliance Delta II-raket.
OCO-2 ankom til sin sidste 438-mile (705-kilometer) højde, nær-polar bane den 3. august i spidsen for det internationale A-tog efter en række fremdriftsforbrændinger i løbet af juli. Ingeniører udførte også en grundig kontrol af alle OCO-2s systemer for at sikre, at de fungerede korrekt.
'De indledende data fra OCO-2 ser ud nøjagtigt som forventet - spektrallinjerne er velopløste, 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 fungerende instrument til at have et velkalibreret og videnskabeligt brugbart instrument, men dette var en vigtig milepæl på denne rejse.'
Kunstnerens gengivelse af NASA's Orbiting Carbon Observatory (OCO)-2, en af fem nye NASA Earth Science-missioner, der skal lanceres i 2014, og en af tre administreret af JPL. Kredit: NASA-JPL/Caltech
OCO-2 leder nu A-Train-konstellationen, der omfatter fem andre internationale overvågningssatellitter i kredsløb om jorden, der udgør verdens første formationsflyvende 'superobservatorium', der indsamler en hidtil uset mængde af næsten samtidige klima- og vejrmålinger.
Forskere vil bruge de enorme mængder data til at registrere sundheden for Jordens atmosfære og overflademiljø som aldrig før muligt.
OCO-2 følges i kredsløb af den japanske GCOM-W1-satellit og derefter af NASAs Aqua, CALIPSO, CloudSat og Aura rumfartøjer, henholdsvis. Alle seks satellitter flyver over det samme punkt på Jorden inden for 16 minutter fra hinanden. OCO-2 krydser i øjeblikket ækvator kl. 13:36. lokal tid.
OCO-2 plakat. Kredit: ULA/NASA
Observatoriet på 999 pund (454 kilogram) er på størrelse med en telefonboks.
OCO-2 er udstyret med et enkelt videnskabeligt instrument bestående af tre højopløselige, nær-infrarøde spektrometre, der forsynes af et fælles teleskop. Det vil indsamle globale målinger af atmosfærisk CO2 for at give forskerne en bedre idé om, hvordan CO2 påvirker klimaændringer og er ansvarlig for Jordens opvarmning.
I løbet af en mindst to-årig mission vil OCO-2 på 467,7 millioner dollar tage næsten globale målinger for at lokalisere kilderne og opbevaringssteder, eller 'dræn', for atmosfærisk kuldioxid, som er en kritisk komponent i planetens kulstofkredsløb.
OCO-2 blev bygget af Orbital Sciences som en erstatning for den originale OCO, som blev ødelagt under den mislykkede opsendelse af en Taurus XL raket fra Vandenberg tilbage i februar 2009, da nyttelastbeklædningen ikke åbnede ordentligt, og rumfartøjet styrtede ned i havet.
OCO-2-missionen vil give et globalt billede af de menneskelige og naturlige kilder til kuldioxid, såvel som deres 'dræn', de naturlige hav- og landprocesser, 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 solbeskinnede halvkugle, samler hvert spektrometer en 'ramme' tre gange hvert sekund, i alt omkring 9.000 billeder fra hver bane. Hver frame er opdelt i otte spektre eller kemiske signaturer, der registrerer mængden af molekylært oxygen eller kuldioxid over tilstødende jordfodspor. Hvert fodspor er omkring 1,3 miles (2,25 kilometer) langt og et par hundrede yards (meter) bredt. Når de vises som et billede, fremstår de otte spektre som stregkoder - lyse bånd af lys brudt af skarpe mørke linjer. De mørke linjer indikerer absorption af molekylær oxygen eller kuldioxid.
Det vil registrere omkring 100.000 præcise individuelle CO2-målinger rundt omkring i hele verdens solbeskinnede halvkugle hver dag og hjælpe 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.
OCO-2 missionsbeskrivelse. Kredit: NASA
Ved begyndelsen af den industrielle revolution var der omkring 280 dele per million (ppm) kuldioxid i Jordens atmosfære. I dag er CO2-niveauet steget til omkring 400 ppm, hvilket er det højeste i mindst 800.000 år, siger NASA.
OCO-2 er den anden af NASAs fem nye jordvidenskabelige missioner planlagt til at blive lanceret i 2014 og er designet til at fungere i mindst to år under sin primære mission. Det følger den vellykkede sprængning af den fælles NASA/JAXA Global Precipitation Measurement (GPM) Core Observatory satellit den 27. feb.
Følg med her for Kens fortsat nyheder om jord- og planetvidenskab og menneskelige rumflyvninger.
The Orbiting Carbon Observatory-2, NASAs første mission dedikeret til at studere kuldioxid i Jordens atmosfære, løfter fra Vandenberg Air Force Base, Californien, kl. 02:56 Pacific Time, 2. juli 2014 på en Delta II-raket. Den to-årige mission vil hjælpe videnskabsmænd med at opklare centrale mysterier om kuldioxid. Kredit: NASA/Bill Ingalls