【技術(shù)創(chuàng)新】NASA新儀器對空氣污染及氣旋進(jìn)行研究
來源:發(fā)布時(shí)間:2016-07-06
2016年5月14日
多角度氣溶膠成像儀(MAIA)將利用一對相機(jī)組成的儀器,針對空氣污染中顆粒物大小、組成和數(shù)量進(jìn)行輻射度和極化測量。作為MAIA研究活動(dòng)的一部分,研究人員將MAIA測量結(jié)果與人口健康記錄相結(jié)合,為了更好地了解氣溶膠污染物和諸如不良出生結(jié)果、心血管、呼吸道疾病和過早死亡健康問題之間的聯(lián)系。
美國國家航空航天局(NASA)為地球科學(xué)新研究選擇了兩個(gè)研究項(xiàng)目計(jì)劃書,其中一個(gè)項(xiàng)目計(jì)劃書來自加州帕薩迪納噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL),計(jì)劃在近地軌道使用新儀器跟蹤空氣污染有害顆粒物并對熱帶氣旋發(fā)展問題進(jìn)行研究。
多角度氣溶膠成像儀(MAIA)收集的小顆粒大氣氣溶膠觀測數(shù)據(jù)將結(jié)合健康信息,確定世界各主要城市的空氣污染物中不同類型顆粒物的毒性。來自JPL的David Diner是此研究項(xiàng)目的首席科學(xué)家。
基于小型衛(wèi)星星座的降水結(jié)構(gòu)和風(fēng)暴強(qiáng)度時(shí)間解析觀測(TROPICS)項(xiàng)目將開發(fā)和發(fā)射立方體衛(wèi)星星座(CubeSats constellation)并基于快速重訪樣本對熱帶氣旋發(fā)展問題進(jìn)行研究。位于列克星敦的麻省理工學(xué)院(MIT)林肯實(shí)驗(yàn)室的William Blackwell是該項(xiàng)目的首席科學(xué)家。
這些儀器通過激烈競爭,從提交給NASA地球風(fēng)險(xiǎn)儀器—3項(xiàng)目中的14個(gè)競爭方案中選出。地球風(fēng)險(xiǎn)研究項(xiàng)目是補(bǔ)充NASA較大項(xiàng)目的小規(guī)模、定向科學(xué)研究項(xiàng)目。美國國家研究委員會(huì)(NRC)于2007年建議NASA實(shí)施定期征集這種快捷省力的項(xiàng)目。
位于華盛頓的NASA科學(xué)任務(wù)署代理副署長Geoffrey Yoder指出,他們?yōu)樽龀鰯U(kuò)大立方體衛(wèi)星(CubeSats)在地球科學(xué)方面的應(yīng)用的選擇感到興奮,這將為直接獲得社會(huì)效益進(jìn)行測量研究并開展分析工作。這些地球風(fēng)險(xiǎn)創(chuàng)新儀器將連接并擴(kuò)充NASA現(xiàn)有對地觀測傳感器。
MAIA將利用一對相機(jī)組成的儀器對空氣污染中顆粒物大小、組成和數(shù)量進(jìn)行輻射度和極化測量。作為MAIA研究活動(dòng)的一部分,為更好地了解氣溶膠污染物和諸如不良出生結(jié)果、心血管、呼吸道疾病和過早死亡健康問題之間的聯(lián)系,研究人員將MAIA測量結(jié)果與人口健康記錄相結(jié)合。
MAIA團(tuán)隊(duì)在偏振測定、空氣污染和人類健康研究方面有很多經(jīng)驗(yàn)。Diner在工作生涯中指導(dǎo)過許多亞軌道平臺(tái)偏振測定觀測活動(dòng)。團(tuán)隊(duì)合作伙伴包括:位于弗吉尼亞州漢普頓的NASA蘭利研究中心,位于馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德(Goddard)太空飛行中心以及許多大學(xué)、聯(lián)邦研究機(jī)構(gòu)和國際伙伴。
TROPICS項(xiàng)目將由12顆CubeSats衛(wèi)星組成,每顆衛(wèi)星大約1英尺(0.3米)長,重量僅有8.5鎊(3.9公斤),利用測量溫度、濕度、降水和云屬性的掃描微波輻射計(jì)進(jìn)行測量。CubeSats將進(jìn)入3個(gè)獨(dú)立的軌道平面,使整個(gè)衛(wèi)星群以每21分鐘的頻率頻繁對熱帶氣旋變化進(jìn)行監(jiān)測。
TROPICS研究團(tuán)隊(duì)具有開發(fā)CubeSats和分析衛(wèi)星風(fēng)暴觀測結(jié)果的以往經(jīng)驗(yàn),并包括許多合作伙伴:位于弗吉尼亞州瓦勒普斯島的NASA瓦勒普斯飛行基地、Goddard、多所大學(xué)和美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)。
這兩個(gè)研究項(xiàng)目從NASA第三屆地球風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目儀器競賽中勝出。在2012年第一屆地球風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目儀器競賽中勝出的對流層排放:污染監(jiān)測任務(wù)(TEMPO)首次利用天基傳感器對北美地區(qū)的空氣化學(xué)污染物進(jìn)行每小時(shí)間隔的日間監(jiān)測。它將與位于赤道上方約22000英里(35406公里)軌道中的一顆正在運(yùn)行的商業(yè)衛(wèi)星共享承載載荷。
2014年勝出的第二個(gè)項(xiàng)目是全球生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)研究(GEDI)和星載生態(tài)系統(tǒng)(ECOsystem)國際空間站熱輻射計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(ECOSTRESS)。這些儀器將從國際空間站測量全球植被變化情況,闡釋氣候和土地利用變化如何影響森林和生態(tài)系統(tǒng)。
注:地球風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)由位于蘭利的科學(xué)任務(wù)理事會(huì)“NASA地球系統(tǒng)科學(xué)探險(xiǎn)者”項(xiàng)目負(fù)責(zé)。項(xiàng)目中的任務(wù)為適應(yīng)新科學(xué)優(yōu)先權(quán)和獲得定期地球科學(xué)研究機(jī)會(huì)提供了一個(gè)創(chuàng)新途徑。
原文題目:NASA Selects Instruments to Study Air Pollution, Tropical Cyclones
資料來源:http://www.wltz.com/story/31438331/nasa-selects-instruments-to-study-air-pollution-tropical-cyclones
(王化編譯,殷永元審核)
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