NASA uruchomiła instrument w kosmos, który przekształci Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) w urządzenie do mapowania węgla we wczesnych godzinach porannych 4 maja. Obserwatorium węgla na orbicie 3 (OCO-3), które jest instalowane na ISS, jest w stanie codziennie mierzyć stężenie węgla na lądzie i morzu od wschodu do zachodu słońca. Nowe narzędzie pomoże naukowcom monitorować emisje i cykl węgla w atmosferze codziennie i co roku.
OCO-3 nie jest jedynym maperem węgla na orbicie. OCO-2, samodzielny satelita, działa od 2014 roku. Jonathan Amos z BBC donosi, że OCO-3 jest zbudowany z części pozostałych po misji OCO-2. Ale zgodnie z komunikatem prasowym NASA OCO-2 znajduje się na synchronicznej z Słońcem orbicie polarnej, co oznacza, że kiedy spogląda na Ziemię, widzi te same miejsca o tej samej porze każdego dnia.
OCO-3 będzie jednak jeździł razem z ISS, okrążając planetę co 90 minut, co oznacza, że będzie krążył wokół Ziemi 16 razy dziennie. Jest to ważne, ponieważ zdolność planety do pochłaniania węgla różni się w zależności od pory dnia, procesu, którego nie do końca rozumiemy.
„Uzyskanie informacji o różnych porach dnia z orbity stacji kosmicznej będzie naprawdę cenne”, mówi Amos, inżynier środowiska Annmarie Eldering, naukowiec projektu NASA OCO-3. „Mamy wiele dobrych argumentów na temat dobowej zmienności : wydajność roślin w różnych porach dnia. Czego moglibyśmy się nauczyć? Myślę, że będzie to ekscytujące naukowo. ”
OCO-3 różni się nieco od swojego swobodnie pływającego krewnego, OCO-2. Kiedy OCO-2 musi na coś spojrzeć, obraca się. Ale OCO-3 zostanie zainstalowany w japońskim obiekcie narażonym na moduł eksperymentalny, więc zasadniczo jest to tylko pasażer. Inżynierowie zainstalowali zwinne lustro wskazujące na maperze, pozwalając mu patrzeć na dowolny obszar w jego polu widzenia, aby tworzyć mapy migawek na mniejszych obszarach planety. Pozwoli to uzyskać odczyty węgla dla obszarów miejskich do 1000 mil kwadratowych. Według komunikatu prasowego, OCO-3 będzie w stanie zmapować cały basen Los Angeles w ciągu około dwóch minut. Wykonanie tego samego zadania zajęłoby OCO-2 kilka dni.
„Te ukierunkowane pomiary pomogą nam rozszyfrować, które źródła dwutlenku węgla są w naturze, a które są antropogeniczne lub spowodowane przez człowieka”, mówi Matt Bennett, inżynier projektu w OCO-3.
Deborah Netburn z Los Angeles Times donosi, że OCO-3 jest wystarczająco czuły, aby wykryć zmianę poziomu dwutlenku węgla o 1 część na milion z dnia na dzień. Obecnie poziomy dwutlenku węgla wynoszą 414 części na milion. W poprzednich 400 000 latach wahały się między 200 a 280 ppm. Śledzenie tych poziomów ma kluczowe znaczenie dla modelowania, w jaki sposób zmiany klimatu zmienią planetę.
„Naszym celem jest uzyskanie naprawdę dobrych danych, abyśmy mogli podejmować świadome decyzje dotyczące zarządzania węglem i emisjami węgla w przyszłości”, mówi Elderling.
Mapujący jest również w stanie zmierzyć fotosyntezę zachodzącą na powierzchni planety, mierząc, ile chlorofilu fluoryzuje, gdy świeci na nią słońce. Pomoże to naukowcom zrozumieć, ile roślinności z dwutlenku węgla pochłania i jak wpływa na pobliską atmosferę. Pomoże to naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób węgiel „pochłania” ten sekwestrujący węgiel, taki jak oceany i lasy.
Paul Voosen z Science donosi, że wprowadzenie OCO-3 jest niewielkim naukowym zwycięstwem. Administracja Trumpa kilkakrotnie próbowała anulować projekt, ale Kongres dotrzymał mu kroku. Oryginalny satelita OCO wystartował w 2009 roku, ale rozbił się na Oceanie Indyjskim. W 2014 roku OCO-2 był drogim ptakiem, którego cena wynosiła 465 milionów dolarów.
Dołączając OCO-3 do ISS, która ma dziesięć lokalizacji przystosowanych do instrumentów do gromadzenia danych, NASA obniżyła koszt do zaledwie 110 milionów dolarów. Oznacza to, że istnieją kompromisy - na przykład instrument nie widzi biegunów Ziemi. Mamy jednak nadzieję, że dane z dwóch misji OCO razem można połączyć, aby uzyskać dobry widok na całą planetę.
W ubiegłym roku NASA dołączyła również instrument ISS o nazwie Ecostress, który monitoruje fale upałów i suszę, a także narzędzie o nazwie Global Ecosystem Dynamics Investigation, które mierzy wysokość koron drzew i podporów. Japonia planuje również zainstalować przyrząd, który monitoruje użytkowanie gruntów i typy lasów na Ziemi.
Zbieranie danych przez OCO-3 nie jest zaplanowane na zbyt długie. Voosen donosi, że jest prawdopodobne, że po 3-letniej wycieczce po planecie instrument zostanie zrzucony i pozwoli mu się spalić, zanim zastąpi go inny instrument naukowy.
