Орбитальная углеродная обсерватория 3

Orbiting Carbon Observatory-3 ( OCO-3 ) — это прибор NASA - JPL, разработанный для измерения содержания углекислого газа в атмосфере Земли . Прибор установлен на японском экспериментальном модуле-экспонированном объекте на борту Международной космической станции (МКС). ^[4] OCO-3 должен был быть доставлен в космос с помощью SpaceX Dragon с ракеты Falcon 9 30 апреля 2019 года, ^[5] но запуск был отложен до 3 мая из-за проблем с электросистемой космической станции. ^[6] Этот запуск был дополнительно отложен до 4 мая из-за проблем с электричеством на борту Of Course I Still Love You (OCISLY) , баржи, используемой для подъема первой ступени Falcon 9. ^[7] OCO-3 был запущен в рамках CRS-17 4 мая 2019 года в 06:48 UTC. ^[8] Номинальный срок службы миссии составляет десять лет. ^[3]

OCO-3 был собран с использованием запасных материалов со спутника Orbiting Carbon Observatory-2 . ^[4] Поскольку прибор OCO-3 похож на прибор OCO-2, ожидается, что он будет иметь схожую производительность при измерениях, используемых для количественной оценки CO2 _с точностью до 1 ppm или лучше при частоте 3 Гц. ^[9]

История и хронология

• 24 февраля 2009 г. — Орбитальная углеродная обсерватория была запущена на ракете Taurus XL , но не смогла выйти на орбиту, поскольку обтекатель не отделился от спутника. ^[10]
• 1 февраля 2010 г. — Президентский бюджет на 2010 год включал финансирование разработки и повторного запуска замены OCO. ^[11]
• Октябрь 2010 г. — Проект «Орбитальная углеродная обсерватория-2» перешел в фазу реализации. ^[12]
• 2 июля 2014 г. — OCO-2 был успешно запущен с авиабазы ​​Ванденберг с помощью ракеты Delta II . ^[12]
• 2015 г. – Финансирование проекта ОСО-3 прекращено. ^[13]
• 22 декабря 2015 г. — проект OCO-3 получил разрешение на продолжение. Финансирование было включено в законопроект о расходах на 2016 г. ^{[12] [14]}
• 16 марта 2017 г. — OCO-3 не был включен в предлагаемый президентский бюджет на 2018 финансовый год. ^[15]
• 23 марта 2018 г. – возобновлено финансирование проекта ОСО-3. ^[16]
• Май 2018 г. — прибор прошел тестирование TVAC . ^[17]
• 4 мая 2019 г. — Запущен с помощью ракеты Falcon 9 с базы ВВС на мысе Канаверал . Доставка была частью SpaceX CRS-17 , которая также включала доставку STP-H6 и пополнение груза. ^[18]
• После прибытия - роботизированная установка на открытом объекте 3 (EFU 3) на JEM-EF . ^[19]

Конструкция инструмента

OCO-3 построен из запасного оборудования миссии OCO-2 . Таким образом, его физические характеристики схожи, но с некоторыми адаптациями. Было добавлено 2-осевое наводящее зеркало, которое позволит нацеливаться на города и другие области размером порядка 100 на 100 км (62 на 62 мили) для картирования местности (также называемого «режимом моментального снимка»). ^{[3] [17] [19]} Также была добавлена ​​контекстная камера с разрешением 100 м (330 футов). ^[17] Бортовой криоохладитель будет поддерживать температуру детектора около −120 °C (−184 °F). ^[20] Входная оптика была модифицирована для поддержания аналогичного наземного следа с OCO-2. ^[3]

Подобно OCO и OCO-2, основное измерение будет проводиться для отраженного солнечного света в ближнем ИК-диапазоне . Решетчатые спектрометры разделяют входящую световую энергию на различные компоненты электромагнитного спектра (или длины волн или «цвета»). Поскольку CO ₂ и молекулярный кислород поглощают свет на определенных длинах волн, уровни сигнала или поглощения на различных длинах волн предоставляют информацию о количестве газов. ^[20] Используются три полосы, называемые слабым CO ₂ (около 1,6 мкм), сильным CO ₂ (около 2,0 мкм) и кислородом-A (около 0,76 мкм). ^[3] В каждой полосе имеется 1016 спектральных элементов, и измерения проводятся одновременно в 8 расположенных рядом друг с другом местах или «следах», каждый площадью около 4 км ² (1,5 кв. мили) или меньше, 3 раза в секунду.

Ожидаемое использование данных

Общие измерения с OCO-3 помогут количественно оценить источники и поглотители углекислого газа из наземных экосистем, океанов и из антропогенных источников. Из-за орбиты МКС измерения будут проводиться на широтах менее 52°. Ожидается, что данные с OCO-3 значительно улучшат понимание глобальных выбросов в результате деятельности человека, например, с помощью измерений над городами. ^[9] Почти одновременные наблюдения с других инструментов на борту Международной космической станции, таких как ECOSTRESS (измерение температуры растений) и лидар Global Ecosystem Dynamics Investigation (измерение структуры леса), могут быть объединены с наблюдениями OCO-3, чтобы помочь улучшить понимание наземной экосистемы . Подобно OCO-2, OCO-3 также будет измерять вызванную солнцем флуоресценцию, которая является процессом, происходящим во время фотосинтеза растений . ^{[3] [21]}

Смотрите также

• Спутник наблюдения за парниковыми газами
• Космические измерения углекислого газа
• Сеть наблюдений за общим углеродным столбом

Ссылки

1. "NASA.gov" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2019-04-05 . Получено 2019-04-05 .
2. Элдеринг, Эннмари (2013). Миссия OCO-3: обзор (PDF) . 9-й международный семинар по измерениям парниковых газов из космоса. 29–31 мая 2013 г. Иокогама, Япония.
3. Элдеринг, Эннмари; Тейлор, Томми Э.; О'Делл, Крис У.; Павлик, Райан (2018). «Миссия OCO-3; цели измерений и ожидаемые характеристики на основе одного года смоделированных данных». Обсуждения методов атмосферных измерений : 1–54. doi : 10.5194/amt-2018-357 .
4. "Миссия на Землю: Орбитальная углеродная обсерватория 3". NASA/ Jet Propulsion Laboratory . Получено 16 февраля 2019 г.
5. Сара, Лофф. «Запуск SpaceX CRS-17 теперь запланирован на 30 апреля». NASA . Получено 19 апреля 2019 г.
6. Дерек Ричардсон (30 апреля 2019 г.). «Проблема с питанием космической станции задерживает запуск CRS-17 Dragon». spaceflightinsider.com . Получено 2 мая 2019 г. .
7. @SpaceX (3 мая 2019 г.). «Сегодня отключаемся из-за проблем с электричеством на беспилотном корабле Of Course I Still Love You. Команды также займутся утечкой гелия на земле перед завтрашним резервным запуском в 06:48 UTC» ( твит ) . Получено 6 мая 2019 г. – через Twitter .
8. Поттер, Шон (4 мая 2019 г.). «SpaceX Dragon направляется на космическую станцию ​​с NASA Science, Cargo». nasa.gov . NASA . Получено 6 мая 2019 г. .
9. Martin, David. "OCO-3 Quick Facts". NASA/ Jet Propulsion Laboratory . Архивировано из оригинала 31 марта 2019 г. Получено 16 февраля 2019 г.
10. Бергин, Крис (24 февраля 2009 г.). «Orbital's Taurus XL терпит неудачу во время запуска космического корабля Orbiting Carbon Observatory». NASASpaceFlight.com . Получено 16 февраля 2019 г. .
11. Аткинсон, Нэнси (1 февраля 2010 г.). «Подробности бюджета НАСА: Созвездие отменено, но куда дальше?». Universe Today . Получено 16 февраля 2019 г.
12. Мартин, Дэвид. "История OCO-3". NASA/ Jet Propulsion Laboratory . Архивировано из оригинала 31 марта 2019 г. Получено 16 февраля 2019 г.
13. "OCO-3 Mission". NASA/ Jet Propulsion Laboratory . Архивировано из оригинала 15 апреля 2019 г. Получено 23 апреля 2019 г.
14. Вернер, Дебра (17 декабря 2015 г.). «NASA возрождает усилия по установке запасного датчика орбитальной обсерватории углерода на МКС». Космические новости . Получено 16 февраля 2019 г.
15. "Мрачный бюджетный день для науки США: анализ и реакция на план Трампа". Science . 16 марта 2017 г. . Получено 16 февраля 2019 г. .
16. Siegel, Ethan (23 марта 2018 г.). «Победители и проигравшие в бюджете NASA на 2018 год и далее». Forbes . Получено 16 февраля 2019 г.
17. Eldering, Annmarie (2018). Миссия OCO-3: научные цели и производительность прибора (PDF) . 14-й Международный семинар по измерениям парниковых газов из космоса. 8–10 мая 2018 г. Торонто, Онтарио.
18. "Да пребудет с вами 4-е: SpaceX CRS-17 Dragon запускается на МКС". 4 мая 2019 г. Получено 5 мая 2019 г.
19. Крисп, Дэвид; и др. (9 сентября 2018 г.). "Архитектура созвездия для мониторинга углекислого газа и метана из космоса" (PDF) . Комитет по спутникам наблюдения за Землей . Получено 16 февраля 2019 г. .
20. Martin, David. "OCO-3 Instrument". NASA/ Jet Propulsion Laboratory . Получено 16 февраля 2019 г.
21. "PIA18935: Глобальная флуоресценция, вызванная Солнцем". NASA/ Jet Propulsion Laboratory . 18 декабря 2014 г. Получено 16 февраля 2019 г.