本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。
作者:格兰特·艾伦
我们又一次踏上激动人心的北极探险之旅。我在项目中的职责之一是规划飞行路线,并协调更广泛的飞行规划团队。其中需要平衡和考虑各种因素,而许多技能和人员参与了这个非常复杂的过程。这包括在天气、航空规则和仪器要求(例如校准)的约束条件下,设计飞行路线以优化大气采样,从而实现当天的科学目标。对于MAMM项目来说,这意味着检测甲烷和其他微量气体的微小增强,并确定其来源和源强度。简而言之,这意味着大量的低空飞行和在更广泛的区域飞行,以表征甲烷“背景”和局部(以及远距离)排放源。这篇博客详细介绍了规划过程,其他博客文章将讨论科学内容。
大气研究飞机(由FAAM运营,这是一个NERC/气象局联合机构)是一架经过改装的客机,它的大部分座位已被拆除,取而代之的是最先进的科学仪器。许多仪器由经过专门培训的高级科学家操作,每次飞行最多可能有18名科学家在机上。科学家们在飞行中与“任务科学家”协调,“任务科学家”是负责协调飞行计划及其设计并在空中根据报告给他们的数据做出决策的团队。
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但在飞机起飞之前,还有很多事情要做,飞行设计在起飞前几天开始,通过查看天气预报,并根据云层覆盖、降雨和风向等因素确定科学目标的优先级。规划团队每天召开电话会议,以了解天气和任何其他影响优先级列表的信息,直到最终决定进行哪种类型的飞行(例如,低空飞越陆地表面或高空飞越海洋)。
做出此决定后,任务科学家会创建一份出击简报,该简报将传递给FAAM、Directflight(负责运营飞机)和飞行员的工作人员,他们会制定一份操作飞行计划,并就可能生效的任何航空限制提出建议。有时,这需要规划团队迭代飞行计划,飞行计划通常在起飞前24小时内最终确定。
起飞前两小时,首席任务科学家(任务科学家1,MS1)会向科学和机组人员团队简要介绍飞行计划和科学目标,并公开讨论需要注意的事项,或仪器科学家的任何要求。然后,所有人登机。
起飞后不久,每个人都开始工作,检查实时传入的数据,并将有趣的观察结果反馈给MS1,以便可以在空中做出关于潜在的飞行计划更改的决定,从而优化采样(例如,如果我们沿途检测到强烈的甲烷羽流)。然后,MS团队和机长讨论这个问题,机长对是否可以修改计划拥有最终决定权。可以说,飞行员(以及FAAM和Directflight的所有人)竭尽全力为我们提供尽可能最好的科学研究,而我们从FAAM数据中获得的科学成功就证明了这一点。
对于MAMM项目,我们将进行“双重飞行”。这意味着每天飞行大约10个小时,中间有1小时的加油时间。对于必须在起飞前4小时打开仪器并执行各种飞行前任务的仪器科学家来说,这是非常漫长的一天。因此,对于大多数人来说,我们每天的工作时间为16小时。这种漫长的一天,以及我们每天都要飞行的事实,也意味着将有两个规划团队——蓝色队和红色队。蓝色队将由格兰特·艾伦领导,红色队由基思·鲍尔领导,并与萨姆·伊林沃斯、约翰·派尔、尼古拉·沃里克和米歇尔·凯恩协调。这些团队将轮流规划第二天的飞行,然后他们将飞行,而另一个团队则进行规划。当然,蓝色队将获得最好的科学成果……
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