嗅碳衛星

嗅碳衛星

嗅碳衛星是人造地球衛星中專門用於對地球二氧化碳濃度測量的衛星,“嗅碳”衛星對二氧化碳濃度的測量精度能夠達到百萬分之一,是人們掌握高精度二氧化碳測量數據的得力“幫手”。

基本介紹

  • 中文名:嗅碳衛星
  • 外文名:Orbiting Carbon Observatory
  • 發射時間:2009年1月23日(日本)
  • 型號:“呼吸”號
  • 主要功能:掌握高精度二氧化碳測量數據
發射背景,發射歷史,主要衛星,主要作用,

發射背景

人類每年因使用礦物燃料向地球大氣中排放的二氧化碳超過300億噸,生物燃料、森林火災以及農業焚燒等每年共排放二氧化碳達55億噸。過去50年來,人類活動導致的二氧化碳排放已使大氣中的二氧化碳水平升高了近20%。科學界對於二氧化碳還有許多不甚清楚的地方。根據現有的地面測量,人類活動產生的二氧化碳有40%~50%留在了地球大氣當中,而剩下的50%~60%被認為是被海洋和地面上的植被所吸收。
事實上,美國的科學家已經繪出了全球二氧化碳濃度三維效果圖。美國航天局噴氣推進實驗室科學家穆斯塔法·沙欣領導的一個科研小組描繪了一張全球二氧化碳濃度三維圖。這張圖基於“水”(Aqua)衛星搭載的大氣紅外探測器獲取的一系列觀測信息。科學家們在《地球物理通訊》月刊上寫道,全球二氧化碳分布絕對不是均勻的。尤其在5至8公里厚的中對流層的情況更是如此。南北半球亞熱帶地區的中對流層都存在高濃度的二氧化碳帶。相反,二氧化碳濃度最低的地方出現在南極洲環流上空、格陵蘭島上空以及大西洋赤道水域的上空。
美宇航局“軌道碳觀測(OCO)”升空美宇航局“軌道碳觀測(OCO)”升空
不過,這個濃度圖仍是靜態的,而藉助“偵探”號衛星上攜帶的光譜儀等儀器,科學家們可以動態測量大氣中不同來源的二氧化碳,監測海洋和森林等對二氧化碳的吸附情況。如果有了這么一張動態的、覆蓋全球的二氧化碳分布圖(根據當下的設計,這個衛星能夠對地球表面621平方英裡面積的區域進行月度測量),它將有助於減少在預測大氣二氧化碳含量上的誤差,並改善對全球變暖進程預測的準確性。

發射歷史

2009年1月23日,日本用一枚H2A火箭將溫室氣體觀測衛星“呼吸”號送入太空,這是世界首顆溫室氣體觀測衛星。
嗅碳衛星嗅碳衛星
2009年2月24日,美國宇航局“軌道碳觀測(OCO)”發射升空後未能進入預定軌道,此後不久該衛星墜入南極附近海域。“嗅碳”衛星是美國第一顆專門用於研究和觀測二氧化碳的衛星,其主要任務是繪製完整的大氣二氧化碳循環地理分布圖,為研究氣候變化提供更多科學依據。
2014年7月,美國“嗅碳”衛星 “軌道碳觀測者2號”(OCO-2)衛星於發射升空,主要任務是幫助確定二氧化碳在地球表面的哪些關鍵地點被排放和吸收。這將有助於科學家更好地了解人類活動對氣候的影響。
2014年11月,美國國家航空航天局(NASA)的“嗅碳”衛星 “軌道碳觀測者2號”(OCO-2)已傳回了它的首張全球二氧化碳地圖。研究人員在舊金山舉行的美國地球物理聯合會秋季會議上展示了這幅地圖。

主要衛星

美國首顆“嗅碳”衛星全稱為軌道碳觀測衛星,由總部設在維吉尼亞州的美國軌道科學公司製造,重量447千克。按原計畫,衛星將被發射到近極太陽同步軌道,在地球上方約438英里(705公里)的軌道運行,每98.8分鐘繞地球一周,每16天採集約800萬個全球二氧化碳高精度測量數據。衛星的設計工作年限為2年以上,全部探測任務耗資2.78億美元。該衛星攜帶一個三通道分光計,可以進行精確地測量全球二氧化碳情況。主要用於觀測地球大氣的二氧化碳水平,進一步了解人類在溫室氣體排放、導致全球氣候變化方面所扮演的角色。
觀測“軌道碳觀測(OCO)”升空觀測“軌道碳觀測(OCO)”升空

主要作用

“嗅碳”衛星的獨特功能並非僅僅套用在大氣研究上,它提供的二氧化碳測量數據還有更廣泛的用途。一家與美國宇航局噴氣推進實驗室及加利福尼亞技術學院合作的網站,將提供關於全球變暖的各種圖表、報告和互動功能。它用網上直觀的形式將溫室氣體對地球環境和人們日常生活的影響形象的展現出來,以避免人們對於這個嚴重問題的認識被各種複雜的、科學性過強的媒體解讀所搞暈。
美國嗅碳衛星美國嗅碳衛星
“嗅碳”衛星升空後,將進入一個與地球赤道有一定角度的太陽同步軌道。衛星每隔16天就可以完成一次地球二氧化碳測繪,整個探測任務將持續兩年。
2015年5月,NASA已經證實計畫推出一個比OCO2還要強大得多的OCO3。它將從世界上所有國家的上方飛過,以測量二氧化碳和甲烷的排放水平。而歐洲航天局正在考慮一種更加先進的名為“碳觀測衛星(CarbonSat)”的衛星。

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