أصبح كاشف الغازات الدفيئة الذي بنته وكالة ناسا على بعد خطوة واحدة من الإطلاق. ستسمح الأداة لمنظمة CarbonMapper غير الربحية بتحديد وقياس مصادر الميثان وثاني أكسيد الكربون من الفضاء. يقترب مقياس الطيف التصويري المتطور الذي سيقيس غازات الميثان وثاني أكسيد الكربون من الفضاء من الفضاء من إطلاقه هذا الشهر بعد وصوله إلى الغرفة النظيفة في Planet Labs PBC (Planet) في سان فرانسيسكو.
تم تسليم مطياف تصوير لانبعاثات الغازات الدفيئة الذي تم تطويره في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا إلى PlanetLabsPBC. وسيعمل القمر الصناعي، المقرر إطلاقه في عام 2024، على تعزيز قدرات الرصد العالمية لبرنامج خرائط الكربون. (رسم توضيحي لراسمة الكربون بالقمر الصناعي)
ستكون الأداة العلمية، التي تم تصميمها وتصنيعها في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا (JPL) في جنوب كاليفورنيا، جزءًا من جهد لجمع البيانات حول انبعاثات الغازات الدفيئة من المصدر الثابت بقيادة منظمة CarbonMapper غير الربحية. سيوفر مقياس التصوير الطيفي لخرائط الكربون، والذي يستخدم التكنولوجيا التي تم تطويرها لأنشطة ناسا المحمولة جواً والبعثات الفضائية، بيانات مستهدفة عن "البواعث الفائقة" - عدد صغير من مصادر الانبعاثات الفردية التي تمثل نسبة كبيرة من انبعاثات الميثان وثاني أكسيد الكربون العالمية.
سيقيس مطياف التصوير غازات الميثان وثاني أكسيد الكربون المسببة للاحتباس الحراري وسيدخل الخدمة في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في أغسطس قبل أن يتم شحنه إلى Planet Labs PBC في سان فرانسيسكو. وفي الأشهر المقبلة، سيتم دمج الأداة في القمر الصناعي Tanager. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
إن تحالف Carbon Mapper هو شراكة بين القطاعين العام والخاص تقودها منظمة Carbon Mapper وشركائها، بما في ذلك JPL وPlanet وCalifornia Air Resources Board وRocky Mountain Institute وجامعة ولاية أريزونا وجامعة أريزونا.
الأداة عبارة عن مطياف تصويري متطور يقيس مئات الأطوال الموجية للضوء المنعكس من سطح الأرض وتمتصه الغازات الموجودة في الغلاف الجوي للأرض. تمتص المركبات المختلفة - بما في ذلك الميثان وثاني أكسيد الكربون - أطوال موجية مختلفة من الضوء، تاركة "بصمات" طيفية يمكن التعرف عليها بواسطة مقاييس الطيف التصويرية. يمكن لبصمات الأشعة تحت الحمراء هذه، غير المرئية للعين البشرية، تحديد وقياس الانبعاثات الشديدة لغازات الدفيئة وتسريع جهود خفض الانبعاثات المحتملة.
في شهر يوليو، قام أحد الفنيين بإدخال مقياس الطيف التصويري إلى غرفة اختبار الفراغ الحراري في مختبر الدفع النفاث، والتي ستقيس غاز الميثان وثاني أكسيد الكربون من مدار الأرض. يستخدم المهندسون الغرفة لإخضاع مقياس الطيف لدرجات الحرارة القصوى التي سيواجهها في فراغ الفضاء. مصدر الفيديو: NASA/JPL-Caltech
في 12 سبتمبر، تم إرسال مقياس الطيف إلى شركة Planet، مع خطط لدمجه في القمر الصناعي Tanager الذي صممته الشركة. ومن المتوقع أن يستغرق العمل عدة أشهر. ومن المقرر إطلاقه في أوائل عام 2024.
قبل مغادرة مختبر الدفع النفاث، خضع مقياس الطيف لسلسلة من الاختبارات الحاسمة للتأكد من قدرته على تحمل قسوة الإطلاق وظروف الفضاء القاسية. أخضع المهندسون مقياس الطيف لاهتزازات شديدة مشابهة لتلك التي تحدث عند إطلاق صاروخ إلى المدار، بالإضافة إلى درجات الحرارة القصوى التي قد تحدث في فراغ الفضاء.
يقوم المهندسون بإعداد مقياس طيفي للتصوير في مختبر الدفع النفاث - وهو جزء من جهد تقوده منظمة CarbonMapper غير الربحية لمراقبة انبعاثات الغازات الدفيئة - لاختبار الاهتزازات. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
وستكون هناك أيضًا فرصة لاختبار الأداة المكتملة باستخدام عينات الميثان في غرفة التفريغ في مختبر الدفع النفاث. كان الاختبار ناجحًا للغاية، حيث أنتج مطياف التصوير بصمة طيفية واضحة للميثان.
الاستجابة والجهود المستقبلية
قال روبرت جرين، عالم الأجهزة في مختبر الدفع النفاث: "يسعدنا جدًا أن نرى أن البصمة الطيفية للميثان المسجلة ذات جودة عالية جدًا. وهذا يبشر بالخير للقياسات الفضائية القادمة".
وقال جيف جويدو، كبير مديري المهام الجديدة في بلانيت: "يعد هذا التسليم خطوة مثيرة للغاية بالنسبة لنا حيث يمكن لفريقنا الآن أن يبدأ المراحل النهائية من تكامل الأقمار الصناعية". "يعد هذا الإنجاز مثالاً رائعًا على الطرق المبتكرة التي يمكن للحكومات والجمعيات الخيرية والشركات الاستفادة من نقاط قوتها لبناء قدرات استثنائية ذات تأثير عالمي."
تم صنع هذه "البصمة" الطيفية للميثان من البيانات التي تم جمعها أثناء اختبار مطياف التصوير في مختبر الدفع النفاث. كجزء من الجهود التي قادتها منظمة Carbon Mapper غير الربحية، قامت الأداة الحديثة بقياس مئات الأطوال الموجية للضوء المنعكس من سطح الأرض وامتصته الغازات الموجودة في الغلاف الجوي. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
يعد القمر الصناعي الجديد جزءًا من الجهود الأوسع التي تبذلها CarbonMapper لرسم خريطة لانبعاثات المصدر النقطي للميثان وثاني أكسيد الكربون حول العالم. يتضمن العمل استخدام القياسات التي توفرها الأدوات الموجودة بالفعل في المدار: استكشاف مصدر الغبار المعدني لسطح الأرض (EMIT) التابع لناسا، وهو مطياف تصويري طوره مختبر الدفع النفاث وتم تركيبه على محطة الفضاء الدولية. تعمل شركة Planet مع مختبر الدفع النفاث (JPL) لبناء مطياف تصوير ثانٍ. وسيواصل الفريقان العمل جنبًا إلى جنب لتوفير هذه الإمكانات الجديدة لقياس غازات الدفيئة.
مهندس يستعد لاختبار مطياف التصوير في غرفة الفراغ الحراري في مختبر الدفع النفاث. ستكون الأداة جزءًا من جهد تقوده منظمة CarbonMapper غير الربحية لجمع البيانات حول انبعاثات الغازات الدفيئة من المصادر الثابتة. المصدر: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا