Das erste Raumschiff der NASA, das sich der Untersuchung des atmosphärischen klimawandelbedingten Kohlendioxidgehalts (CO2) der Erde und seines Kohlenstoffkreislaufs widmet, hat seine endgültige Beobachtungsbahn erreicht und seine ersten wissenschaftlichen Messungen als Anführer der weltweit ersten Konstellation geowissenschaftlicher Satelliten durchgeführt, die als Internationales „A“ bekannt ist -Zug."
Das Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) ist ein Forschungssatellit, dessen Aufgabe es ist, die ersten globalen Messungen von atmosphärischem Kohlendioxid (CO2) zu sammeln - dem führenden vom Menschen produzierten Treibhausgas und dem wichtigsten vom Menschen produzierten Treiber des Klimawandels.
Die Messungen des „ersten Lichts“ wurden am 6. August durchgeführt, als das Observatorium über Zentral-Papua-Neuguinea flog und die Gesundheit des wissenschaftlichen Instruments bestätigte. Siehe Grafik unten.
Bevor die Messungen beginnen konnten, mussten die Missionsleiter das Drei-Spektrometer-Instrument des Observatoriums auf seine Betriebstemperaturen abkühlen.
„Die optischen Komponenten des Spektrometers müssen auf minus 6 Grad Celsius gekühlt werden, um sie scharf zu stellen und die Wärmemenge zu begrenzen, die sie ausstrahlen. Die Detektoren des Instruments müssen noch kühler sein, nahe minus 153 Grad Celsius (minus 243 Grad Fahrenheit), um ihre Empfindlichkeit zu maximieren “, so eine Aussage der NASA.
Das Team muss noch einen erheblichen Teil der Kalibrierungsarbeiten durchführen, bevor das Observatorium für voll funktionsfähig erklärt wird.
OCO-2 wurde vor etwas mehr als einem Monat während eines spektakulären nächtlichen Explosions am 2. Juli 2014 von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien auf einer ehrwürdigen United Launch Alliance Delta II-Rakete gestartet.
OCO-2 erreichte am 3. August an der Spitze des internationalen A-Zugs nach einer Reihe von Verbrennungen im Juli seine endgültige Höhe von 705 Kilometern (438 Meilen) in der Nähe der polaren Umlaufbahn. Die Ingenieure haben außerdem alle OCO-2-Systeme gründlich überprüft, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren.
"Die anfänglichen Daten von OCO-2 erscheinen genau wie erwartet - die Spektrallinien sind gut aufgelöst, scharf und tief", sagte Randy Pollock, Chefarchitekt und Kalibrierungsleiter von OCO-2 von JPL, in einer Erklärung.
"Wir haben noch viel zu tun, um von einem funktionierenden Instrument zu einem gut kalibrierten und wissenschaftlich nützlichen Instrument zu gelangen, aber dies war ein wichtiger Meilenstein auf diesem Weg."
OCO-2 führt jetzt die A-Train-Konstellation an, die fünf weitere internationale Satelliten zur Überwachung der Erdumlaufbahn umfasst, die das weltweit erste formationsfliegende „Superobservatorium“ darstellen, das eine beispiellose Menge nahezu gleichzeitiger Klima- und Wettermessungen sammelt.
Wissenschaftler werden die riesigen Datenmengen nutzen, um die Gesundheit der Erdatmosphäre und der Oberflächenumgebung wie nie zuvor aufzuzeichnen.
Auf OCO-2 folgt im Orbit der japanische Satellit GCOM-W1 und anschließend das Raumschiff Aqua, CALIPSO, CloudSat und Aura der NASA. Alle sechs Satelliten fliegen innerhalb von 16 Minuten über denselben Punkt auf der Erde. OCO-2 überquert derzeit den Äquator um 13:36 Uhr. Ortszeit.
Das 454 Kilogramm schwere Observatorium hat die Größe einer Telefonzelle.
OCO-2 ist mit einem einzigen wissenschaftlichen Instrument ausgestattet, das aus drei hochauflösenden Nahinfrarotspektrometern besteht, die von einem gemeinsamen Teleskop gespeist werden. Es wird globale Messungen des atmosphärischen CO2 sammeln, um Wissenschaftlern eine bessere Vorstellung davon zu vermitteln, wie sich CO2 auf den Klimawandel auswirkt und für die Erwärmung der Erde verantwortlich ist.
Während einer Mission von mindestens zwei Jahren wird das OCO-2 im Wert von 467,7 Millionen US-Dollar nahezu globale Messungen durchführen, um die Quellen und Speicherorte oder „Senken“ für atmosphärisches Kohlendioxid zu lokalisieren, das ein kritischer Bestandteil des Kohlenstoffkreislaufs des Planeten ist.
OCO-2 wurde von Orbital Sciences als Ersatz für das ursprüngliche OCO gebaut, das beim fehlgeschlagenen Start einer Taurus XL-Rakete aus Vandenberg im Februar 2009 zerstört wurde, als sich die Nutzlastverkleidung nicht richtig öffnete und das Raumschiff in den Ozean stürzte.
Die OCO-2-Mission wird laut NASA ein globales Bild der menschlichen und natürlichen Kohlendioxidquellen sowie ihrer „Senken“ liefern, der natürlichen Ozean- und Landprozesse, durch die Kohlendioxid aus der Erdatmosphäre gezogen und gespeichert wird .
Hier ist eine NASA-Beschreibung, wie OCO-2 Messungen sammelt.
Während OCO-2 über die sonnenbeschienene Erdhalbkugel fliegt, sammelt jedes Spektrometer dreimal pro Sekunde einen „Rahmen“, was insgesamt etwa 9.000 Rahmen aus jeder Umlaufbahn ergibt. Jeder Rahmen ist in acht Spektren oder chemische Signaturen unterteilt, die die Menge an molekularem Sauerstoff oder Kohlendioxid über benachbarte Bodenabdrücke aufzeichnen. Jeder Fußabdruck ist ungefähr 2,25 Kilometer lang und einige hundert Meter breit. Bei der Anzeige als Bild erscheinen die acht Spektren wie Strichcodes - helle Lichtbänder, die durch scharfe dunkle Linien unterbrochen werden. Die dunklen Linien zeigen die Absorption durch molekularen Sauerstoff oder Kohlendioxid an.
Es wird täglich rund 100.000 präzise individuelle CO2-Messungen auf der gesamten sonnenbeschienenen Hemisphäre der Welt aufzeichnen und dabei helfen, deren Quelle und Schicksal zu bestimmen, um zu verstehen, wie sich menschliche Aktivitäten auf den Klimawandel auswirken und wie wir seine Auswirkungen abschwächen können.
Zu Beginn der industriellen Revolution befanden sich in der Erdatmosphäre etwa 280 ppm Kohlendioxid. Bis heute ist der CO2-Gehalt auf etwa 400 ppm gestiegen, was der höchste Wert seit mindestens 800.000 Jahren ist, sagt die NASA.
OCO-2 ist die zweite von fünf neuen geowissenschaftlichen Missionen der NASA, deren Start für 2014 geplant ist. Sie soll während ihrer Hauptmission mindestens zwei Jahre lang eingesetzt werden. Es folgt der erfolgreiche Start des gemeinsamen Satelliten-Observatoriums-Satelliten NASA / JAXA Global Precipitation Measurement (GPM) am 27. Februar.
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