2017年12月26日

ER-2飛機(jī)使科學(xué)家能對(duì)類似野火或火山爆發(fā)等特定事件進(jìn)行觀測(cè)，在各種不同條件下更全面地采集不同氣溶膠類型。

　　科學(xué)家們最近在美國西部地區(qū)完成了未來可能用于衛(wèi)星傳感器原型系統(tǒng)的測(cè)試飛行，測(cè)試對(duì)象包括美國國家航空航天局（NASA）加州帕薩迪納市噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）的2個(gè)傳感器。這些傳感器將用于探索有關(guān)氣溶膠、云層、空氣質(zhì)量和全球海洋生態(tài)系統(tǒng)等基本科學(xué)問題。

　　稱作“基于偏振計(jì)和激光雷達(dá)（Lidar）手段的氣溶膠特性研究（ACEPOL）”的這次飛行科學(xué)活動(dòng)，試圖對(duì)幾種計(jì)劃為氣溶膠-云-生態(tài)系統(tǒng)（ACE）進(jìn)行預(yù)研究的儀器能力進(jìn)行測(cè)試。

　　氣溶膠（Aerosols）是懸浮在地球大氣中的小型固體或液體顆粒，如細(xì)塵、煙霧、花粉或煤煙。這些粒子散射和吸收陽光，對(duì)形成云和降水至關(guān)重要。

　　科學(xué)家們可以利用類似偏振計(jì)儀器對(duì)這種散射光進(jìn)行分析，測(cè)量散射光的顏色和偏振，以及使用Lidar進(jìn)行大氣探測(cè)。

　　這些測(cè)得的數(shù)據(jù)集提供了有關(guān)氣溶膠特性的關(guān)鍵信息，包括大小、形狀和化學(xué)成分——這些信息能夠更好地了解和評(píng)估它們對(duì)天氣、氣候和空氣質(zhì)量產(chǎn)生的影響。

　　衛(wèi)星傳感器機(jī)載版本在發(fā)射進(jìn)入太空之前通常會(huì)在NASA ER-2高空飛機(jī)上進(jìn)行一次測(cè)試。該平臺(tái)位于加州Palmdale的NASA阿姆斯特朗（Armstrong）飛行研究中心，飛行高度可達(dá)7萬英尺（21336米），提供與太空類似的有利位置和條件。

　　在將這些儀器送入太空之前，科學(xué)家和工程師可以通過飛機(jī)測(cè)試對(duì)儀器的硬件和數(shù)據(jù)檢索算法進(jìn)行調(diào)整。ER-2飛機(jī)也能使科學(xué)家對(duì)類似野火或火山爆發(fā)等特定事件進(jìn)行觀測(cè)，在各種不同條件下對(duì)不同氣溶膠類型進(jìn)行更全面的采集。

　　傳感器開發(fā)中的飛機(jī)測(cè)試階段有助于確保傳感器儀器最終版本在進(jìn)入太空之前獲取既準(zhǔn)確又有用的數(shù)據(jù)。

　　除了對(duì)新傳感器能力進(jìn)行測(cè)試外，ACEPOL飛行還為NASA云-氣溶膠Lidar和紅外探路者衛(wèi)星觀測(cè)（CALIPSO）衛(wèi)星的Lidar提供校準(zhǔn)和評(píng)估數(shù)據(jù)，他們把跟蹤衛(wèi)星經(jīng)過的地面路徑作為進(jìn)行飛行計(jì)劃的一部分。

　　除了與CALIPSO衛(wèi)星任務(wù)進(jìn)行比較，ACEPOL也有助于未來衛(wèi)星任務(wù)發(fā)展，包括歐洲空間局（ESA）EarthCare項(xiàng)目，歐洲氣象衛(wèi)星開發(fā)組織的第二代氣象業(yè)務(wù)衛(wèi)星（METOP-SG）和NASA多角度氣溶膠成像儀（MAIA）以及浮游生物、氣溶膠、云、海洋生態(tài)系統(tǒng)項(xiàng)目（PACE）。MAIA正在建造，由美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）管理。

　　該團(tuán)隊(duì)在2017年11月中旬完成了9次飛行任務(wù)，觀測(cè)目標(biāo)包括加州中央谷地、太平洋，以及遠(yuǎn)至亞利桑那州的東部地區(qū)。在那里觀測(cè)到Flagstaff附近地區(qū)的森林大火。

　　ER-2有效載荷包括4個(gè)機(jī)載偏振計(jì)——機(jī)載超角彩虹偏振計(jì)（AirHARP）、JPL機(jī)載多角光譜成像儀（AirMSPI）、行星探索機(jī)載分光偏振計(jì)（AirSPEX）、研究掃描偏振計(jì)（RSP）以及2種激光雷達(dá)儀器-云物理激光雷達(dá)（CPL）和高光譜分辨率Lidar-2（HSRL-2）。

　　每1個(gè)偏振計(jì)都通過使用不同技術(shù)并從不同角度進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和記錄。這些儀器在體積大小和功率上各不相同。從一種工程角度來看，ACEPOL任務(wù)的最終目標(biāo)是更好地了解這些整體差異轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)收集的過程。

　　基于偏振計(jì)、激光雷達(dá)儀器以及空氣質(zhì)量測(cè)量站的地面數(shù)據(jù)，為科學(xué)家提供了一個(gè)更完整的地球大氣氣溶膠三維分布圖。

　　利用各種不同數(shù)據(jù)收集方法，也能夠使科學(xué)家區(qū)分不同類型的氣溶膠（如煙霧、灰塵、污染）和不同類型的云（卷云、層云等）。

　　ACEPOL任務(wù)由NASA多個(gè)中心進(jìn)行合作參與，包括位于弗吉尼亞州漢普頓的蘭利（Langley）研究中心、馬里蘭州格林貝爾特的戈達(dá)德太空飛行中心（GSFC）、紐約市戈達(dá)德太空研究所（GISS）和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）。

　　這一任務(wù)也包括與荷蘭太空研究所建立的國際合作伙伴關(guān)系，在第2次飛行時(shí)，ER-2飛機(jī)上搭載AirSPEX儀器。2016年1月該儀器首次搭載ER-2飛機(jī)。

　　原文題目：Prototype space sensors take test ride on NASA ER-2

　　資料來源：https://climate.nasa.gov/news/2667/prototype-space-sensors-take-test-ride-on-nasa-er-2/

　　（王化編譯，殷永元審核）