2016年12月,在唐纳德特朗普总统威胁顾问们威胁到北航的气候观测卫星,加州州长杰瑞布朗制作了着名的承诺:“如果特朗普关闭了卫星,”他在解决地球科学会议时表示,“加利福尼亚州将推出自己该死的卫星。“这一承诺现在是一个现实,加州和合作伙伴将2023个卫星发射到现货和监测行星升温二氧化碳(CO 2)和甲烷的羽毛。如果一切顺利,可以遵循数十个。
今天宣布的1亿美元的碳映射器项目并由私人慈善家(包括Michael Bloomberg)提供资金,将努力跟踪温室气体集中排放,从化石燃料电厂,漏水管道和废弃的井中升起。以前的卫星缺乏分辨率和重点,以严格监测点来源。 “我们要追求大排放者,”罗西·杜伦,碳映射的首席执行官和亚利桑那大学的遥感科学家说。他说最终目标是“像甲烷和二氧化碳的天气服务一样”
雷纳萨尔表示,该公告有潜力“震撼”温室气体监测和核查领域,该公司与加拿大环境和气候变化的项目无遗留。他说,卫星将立即有助于跟踪逃脱甲烷排放,这在短期内有超过80倍的CO 2排放的温控能力。 “发现,精确定位和停止大泄漏是关键,”他说。
卫星将由一家加利福尼亚州的Planet建造和管理,该公司已经运营了地球成像卫星的星座。航天器将依赖于NASA的喷射推进实验室(JPL)开发的“高光谱”成像光谱仪。这些光谱仪不仅仅是几个离散波长频道的仅在几个离散的波长渠道中收集光,而不是在人眼中捕获反射的阳光,并将其横跨可见光和红外线细分为400多个波长通道。这些通道横跨这些通道的强度可以与特定的化学物质捆绑并反射下面的空气分子中某些气体的丰度。 “这是一个分子映射系统,”亚利桑那州立大学的生态学家格雷格阿特纳说,坦佩州的生态学家,他将领导许多碳素映射器的科学应用。
卫星不仅仅测量空气中的气体;它们还将检测地面上的化学特征。例如,通过测量绿叶绿素的强度或检测多余盐或真菌的签名,研究人员将能够评估作物和森林的健康状况。他们可以展望偏远地区的矿物质。他们可以映射和识别不同的珊瑚和藻类物种,它们可以跟踪灰尘和烟尘。罗伯特·格林说,即使在这些传感器中,罗伯特·格林说,甚至在这些传感器中都会出现雪和冰。 “如果你超越可见光,雪是地球上最五彩的材料之一。”
科学家们曾多年梦想过高光谱传感器进入太空,少数成功。难以构建产生相同结果的仪器,并且难以在轨道速度下收集足够的光以检测甲烷,CO 2或叶绿素的细信号。但在过去的十年中,在另一个人中,除了另外,还证明了JPL建造的高光谱仪器作为他全球空中天文台的一部分,从飞机上测量生物多样性的一部分。类似的仪器将继续碳纳普卫星卫星。美国宇航局还计划在2022年在国际空间站上推出和安装一个,最有可能将其中一个主要的地球观测卫星在这十年后推出。
绿色说,传感器可以可靠地捕获CO 2和甲烷羽毛,这是出乎意料的。 “人们不相信你可以这样做。”到目前为止,卫星跟踪CO 2,如美国国家航空航天局的轨道碳观察台2,已经使用了靶向窄光带的传感器,其中来自气体的强吸收信号。但在JPL仪器聚集的更广泛的乐队中,羽毛远离发电厂,天然甲烷渗出,甚至秘密地从草地上偷偷泄漏的远程管道。 Asant说,这导致了近年来近年来这些排放的飞机运动。 “我们将其称为光谱仪的杀手应用程序。”
前两个碳映射器卫星各自大致占洗衣机的尺寸,重量高达200公斤。他们将提供30米的分辨率,但起初不会提供全球覆盖。相反,它们将针对托管超声器,如发电厂,石油和天然气钻井的地区或牲畜操作。该区域每隔几周将重新审议。所有从羽流强度和长度计算的排放数据都将公开可用 - 希望政府和企业能够更具困境和夯实放电。 “我们称它为地图和帽技术,”Asant说。
在过去的几年里,加利福尼亚州官员帮助开发工具来利用卫星数据。加利福尼亚州的国家监管机构加州的空气资源委员会Jorn Herner表示,他们将使国家加强其甲烷监控和执法。目前,他们的计划可能需要每3个月对甲烷排放的基础检查。 Herner说,可以每周左右重新审视网站,检查问题并确认泄漏的确认,将在赫纳说。 “如果你有眼睛在天空中,我们要求的效果显着上升。”
碳映射器不是非营利组织唯一的温室气体监测卫星。非营利性环境防御基金正在建造甲烷酸,其专注于甲烷。甲烷酸甲醚虽然对单独的羽毛不太敏感,但更能捕获包括许多低浓度来源的区域图片,如甲烷从稻米上脱离稻米。这两个系统是“完全互补的”,Duren说。
Carbon Mapper的前两颗卫星是否成功,行星设想建立了类似卫星的商业星座,将每天一次重新审视地球上的每个位置,并将这些数据销售给监管机构和公司。对于许多学科来说,这将是一个科学的意外收获,为科学家提供了通过地球标准研究计划的自由数据。例如,原因是使用飞机在3年中花了3年来映射秘鲁森林的生物多样性和健康,通过叶绿素和其他营养素的微妙变化。 “拿到了3年的东西会下到一周,”他说。 “这是未来。”