使用国际空间站研究地球的气候,保持我们的星球安全

地球的肢体或地平线,来自国际空间站

由美国宇航局宇航员Mike Hopkins拍摄,这张照片显示了地球的肢体或地平线,从国际空间站
它在智利海岸的太平洋上方的轨道。信用:美国宇航局

作为地球的气候变化,国际空间站从上面看,帮助提供独特的见解让我们的行星安全。

在地球上,我们经常朝着天空渴望了解宇宙其他地区的内容;与此同时,在我们的星球上250英里,国际空间站回顾。

在我们之上,多个接地仪器安装在几个车站模块的外部,包括悬挂在车站日本实验模块(JEM)边缘的相机,盒子和工具的肢体。地球观察Cubeesats定期从站的Airlock部署。宇航员从轨道实验室的窗户拍摄地球的照片。这一前哨甚至开展地球科学实验。所有这项工作都可以深入了解我们家的气氛以及我们如何准备到来的变化。

地球观察有效载荷日本实验模块

当前从日本实验模块侧面安装的地球观测有效载荷图。信用:美国宇航局

“如果你没有很好地了解事情如何变化,你就可以在他们这样做的时候能够处理它,”探索科学办公室经理William Stefanov说:“美国宇航局在休斯顿的约翰逊航天中心。

天气反映了短时间内大气的条件,气候是大气的“表现”多十年,数百年,甚至地质时间跨度说。

这意味着影响我们气候的因素必须长期跟踪。它在轨道上超过20年使空间站成为收集这种长期数据的好地方。组合信息创建了一个独特的数据集,有助于我们告知气候决策,并可能会对环境问题制定解决方案。

眼睛在地球上

空间站提供独特的行星观点,具有超过90%的地球人口的轨道路径。它大约52度的轨道倾向允许宇航员和地球观察有效载荷看到太阳升起并每天在世界各地的16次设置。

“该轨道允许空间站在白天或夜晚的不同时间传递地球的不同点并收集数据。它是一个从根本上不同的数据集,比大多数其他遥感仪器在自由飞行卫星上收集,“Stefanov说。

地球观测有效载荷附加到日本实验模块

连接到日本实验模块的地球观测有效载荷套件显示为国际空间
在新西兰以东南太平洋的站轨道。信用:美国宇航局

安装在轨道实验室的外部,国际有效载荷如ECOSTRESS, GEDI, OCO-3, DESIS, TSIS(也被称为TSIS-1)和HISUI分别收集与气候相关的数据。结合起来,他们提供了一套独特的测量方法,可以推动环境研究的前沿。

“OCO-3球队希望了解植物及其在碳循环中的作用,”南加州南部南部NASA的喷气机推进实验室OCO-3项目科学家Annmarie Elder表示。“事实证明我们的空间站邻居生态学正在寻找植物如何应对压力。然后有GEDI,它正在寻找地面上有多少植物材料。正在考虑植物的科学家及其在碳循环中的作用是超级兴奋的。我们已经听到很多关于我们如何将所有数据一起使用以更好地了解植物的讨论。“

OCO-2大气模型

OCO-2,前任OCO-3,集成到大气模型的数据显示地球上的大气二氧化碳水平。信用:美国宇航局

OCO-3传感器通过大气中的阳光反射来测量大气二氧化碳的变化,观察百万分之一的变化。

“大多数气体如臭氧,一氧化碳或水蒸气在污染时大气浓度的双或三倍,因此易于检测。但对于二氧化碳,难以看到这种变化是唯一的难以困难的,“老年人说。

测量这些小型变化可能是回答大气二氧化碳的长期问题的关键。

“为我们幸运的是,植物和海洋每年吸收大约一半的人类生成的二氧化碳排放量。但是,他们仍然存在奥秘如何做到这一点,为什么每年的金额是不同的,以及将来会有如何吸收,“老年人说。“我们的数据旨在帮助回答这些问题。”

在内外,还在研究中调查了碳储存和去除。PhotoBioreActor检查了微藻是否有助于关闭生命支持系统中的碳环,以及科威特的实验:大肠杆菌C5研究了微重力的影响大肠杆菌被修饰的细菌消耗二氧化碳作为食物来源。以前的空间站有效载荷的图像甚至帮助开发了一种算法来检测有害的藻类绽放。藻类在全球碳循环中发挥着重要作用,盛开负责大部分海洋的碳吸收。

与其他设备,如Sage-III跟踪臭氧,ISS-LIS和ASIM监​​测闪电,以及TSIS跟踪从太阳,站实验中流入地球的总能量,推进了许多气候记录和模型。

“气候变化呈现出人类最大的环境挑战是什么,”博德罗大学博尔德教授Peter Puldwskie表示,这是一个人类的环境挑战。““监测流入系统内部的能量,在系统内部,我们理解气候系统如何运作的能力,认识到它正在发生变化,并确定负责气候变化的机制。”

车站提供标准化,有能力的平台,可容纳地球观测实验,例如TSIS。足球场的大小并配备了许多附件点,充足的数据容量,以及大量的电源(由于IROSA太阳能电池板即将安装的安装而变大,空间站可以同时举办各种仪器。

这些资源的可用性为TSIS团队迅速将其有效载载到轨道的最佳最后一分钟选择。在某些延迟之后,该团队面临在TSIS启动之前之前跟踪仪器的潜在失败。

“它开始变得令人惊讶,因为准确性当数据记录连续时,气候记录保持在最高水平,“Pillwskie说。“由于空间站,我们能够继续这次记录。”

在研究人员学习为空间站创建有效载荷的基础之后,他们可以将该知识应用于未来的站项目。PILPWSKIE已经在下次实验,Clarreo Pathfinder,计划在未来几年推出。

“我们从车站上运营仪器所获得的价值不能低估,”Pilewskie说。“我们必须用Clarreo Pathfinder做同样的事情,所以我们使用我们使用的一些电机来驱动TSIS乐器。”

Clarreo计划通过测量由地球和月球反射的阳光测量来研究地球的气候,而不是从现有传感器的测量值下降5到10倍。

来自ISS CUPOLA的飓风Dorian

探险60架子成员在8月30日捕获从国际空间站内的圆顶上迅速加强飓风Dorian的图像,因为它在大西洋中搅拌了。信用:美国宇航局

人体元素

它不仅是从上面监测我们地球的传感器。人们也会做。

空间站的Windows为宇航员摄影和手动收集气候数据提供了机会。宇航员已经从空间(空间站超过350万超过350万超过350万次),促成了地球随着时间的变化的最长跑步记录之一。船员地球观测目前支持许多城市夜灯研究,冰川和火山监测,以及受强大火山爆发影响的大气过程。图像还用于生态调查,包括称为AMASS的协作项目,该项目跟踪了鸟类迁移路线以及沿这些路线发生的变化的影响。

这些图像还支持飓风和野火等事件的救灾工作。收到通知后,发生了自然灾害,地面上的科学家决定了机组人员是否能够在轨道上看到该区域。如果是这样,船员捕获并将图像发送回地球。然后,这些照片被地理参考,以便在地面上的危险团队使用。宇航员图像对于野火事件来说一直有用,例如,展示烟雾羽流的响应者。

部署超越站点

该站通过将CubeSats部署到低地球轨道来扩展其气候科学的影响。这些鞋盒尺寸的设备,其中包含技术示范或测试新型气候科学,推出车站以及数千磅其他研究调查和货物用品。宇航员卸载并准备在车站上,然后将它们部署在电台的气锁中。

“很多少量卫星,立方体,因空间站而获得骑行。这是小型计划的伟大资源,特别是大学或美国宇航局设法试图获得一些小项目。Cubeesats可能是他们的第一石成为更大的东西,“TSIS和Nanoracks-Minxss主要调查员汤姆树林说。“空间站提供了很多机会,让这些较小的东西变成太空。”

超过250间CubeSats已从站释放,包括许多气候中心有效载荷。例如:

  • 学生设计的Nanoracks-Minxss CubeSat旨在更好地了解太阳能X射线能量以及它如何影响地球高层大气层的层。
  • Diwata-1卫星通过观察诸如台风等局部大雨等气象灾害,为菲律宾提供遥感信息。
  • Harp Cubesat帮助我们更好地了解云和气溶胶的影响如何影响天气,气候和空气质量。

随着地球的气候变化,国际空间站将从上面看,帮助提供独特的见解,以保持我们的行星安全。

是第一个评论在“使用国际空间站学习地球气候和保持我们的星球安全”

发表评论

电子邮件地址是可选的。如果提供的话,您的电子邮件不会发布或共享。