美国宇航局的碳监测卫星已通过发射后的检查,并将高质量数据传回地球。但是,要达到这一点需要一些最后的调整:在轨道碳观测站-2号(OCO-2)于7月发射后,该机构必须克服航天器的一个关键设计问题,这个问题在十年的规划中一直没有被注意到。
关于卫星状态的消息是在12月18日在加利福尼亚州旧金山举行的美国地球物理联盟会议上发布的,OCO-2的科学家在那里发布了探测器的第一批图像。“结果和这项任务的前景令人惊叹,”美国宇航局喷气推进实验室(JPL)位于加利福尼亚州帕萨迪纳的OCO-2项目副科学家安玛丽·埃尔德林说。
来自OCO-2的数据——它绘制了大气中二氧化碳浓度的地图,因为它环绕地球——是期待已久的。该项目的科学家和工程师们经历了一场情绪上的过山车:2009年,火箭故障注定了轨道碳观测站的命运,这是他们首次尝试碳绘图探测器。
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它的替代品OCO-2成功发射。但在JPL打开主仪器——一组测量地球表面反射阳光的光谱仪后,该团队发现了OCO-2数据中的一个问题。他们最终确定,这是一个设计缺陷造成的,该缺陷减少了仪器在一种操作模式下进入的光量。
JPL的OCO-2任务科学团队负责人和OCO的首席研究员大卫·克里斯普说,这个问题可以追溯到2004年,并且在测试中从未被发现。“这是一个愚蠢的错误。让仪器设计师和我感到尴尬,”他说。
该团队迅速开发了一个修复方案,包括将航天器倾斜30度,以重新定向进入仪器的光线。克里斯普说,在3周内,他们测试并验证了该解决方案,OCO-2现在正在按计划运行。
监测二氧化碳
OCO-2旨在以足够的精度测量大气中的二氧化碳水平,以帮助确定人类活动和自然系统如何排放和吸收温室气体。它的分辨率远高于类似的探测器,例如日本的温室气体观测卫星(GOSAT),该卫星于2009年发射。
OCO-2团队仍在评估其初始数据,并计划在3月份发布其第一批二氧化碳测量结果。但是本周,研究人员发布了显示最初几个月测量结果的图像。
OCO-2数据的第一个全球图像显示了澳大利亚北部、非洲南部和巴西东部的二氧化碳峰值。OCO-2团队认为,非洲上空的高浓度来自热带草原和森林的燃烧。北美、欧洲和中国上空二氧化碳浓度升高可能与人类活动有关,例如发电厂燃烧化石燃料。
这些和其他人为来源每年向大气中排放400亿吨二氧化碳,这使得温室气体的浓度高于数百万年来的水平。排放的二氧化碳只有一半留在大气中;其余的被海洋和陆地上的植被吸收。研究人员渴望确定二氧化碳的去向,以及自然系统是否正在失去吸收部分污染物的能力。
人们对从新任务中收集到的信息抱有很高的期望,这些信息可以帮助回答其中的一些问题。加州大学伯克利分校的大气科学家伊内兹·冯说,对于二氧化碳测量,“OCO-2是天空中最锐利的眼睛”。
本文经许可转载,并于2014年12月18日首次发表。