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2014年NASA新启动5项地球科学任务
时间:2014-03-03
   美国国家航空航天局(NASA)将在2014年启动5项地球科学任务,通过发射3颗卫星携带5个观测仪器,利用新的技术来监测不断变化的地球。其中2项任务是发送监测仪器到国际空间站,观测海洋表面风力、云和气溶胶,标志着NASA第一次使用轨道实验室作为地球观测平台,一系列新的仪器也将第一次从空间站常规观测地球。

NASA局长Charles Bolden称新的任务虽然是聚焦地球,但却在为未来的小行星与火星任务做准备。随着20145项新的任务启动,将是我们重新认识地球的一年,将会与之前的理解有显著的不同。这也是10多年来NASA首次在一年内实施5项地球科学观测任务。

1)全球降水测量(GPM)核心天文台

2014年第一项新的任务是NASA与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)开展的国际合作项目全球降水测量核心天文台,预计在227日发射。GPM平台组成的对地观测星座,将对地球上的降水进行相关的测绘任务,对全球范围内每3个小时的降雨、降雪进行实时的观测和记录,提高我们对气球变化、全球水循环、水资源管理与天气预报的认识。

The first new NASA Earth science mission of 2014 is the Global Precipitation Measurement (GPM) Core Observatory, a joint international project with the Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). Launch is scheduled for Feb. 27 from Japan. 

Image Credit: NAS

2)测量海面风速和风向的快速散射仪(RapidScat

水是一切生命活动的基本需求。我们必须了解水和大气、海洋和陆地之间水分的传输与转移细节,来预测变化的气候和可利用的水资源。NASA计划6月搭乘太空探索技术公司(SpaceX)“猎鹰”-9火箭与“龙”飞船从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射,向国际空间站发送被称为“快速散射计”(RapidScat)的雷达散射计,用来测量海面风速和风向,主要用于气象预报、海洋和飓风监测等。RapidScat将获得重要的水循环数据,测量海水表面盐度变化与地下水含水层变化,数据将及时提供给美国国家海洋与大气管理局(NOAA)和其他机构来改善飓风强度预测。国际空间站作为一个独特的平台已经在科学研究与技术发现方面发挥了超过13年的作用,它的中倾斜轨道可以在当地时间持续对约85%的地球表面进行观测。


The first of two 2014 Earth science missions to the International Space Station, ISS-RapidScat will extend the data record of ocean winds around the globe, a key factor in climate research and weather forecasting. ISS-Rapidscat is set to launch in June. 
Image Credit: NASA

3)轨道碳观测(OCO-2

 NASA将在7月从加利福尼亚州的范登堡空军基地发射轨道碳观测(OCO-2)卫星,加强对气候变化中二氧化碳作用的认识。OCO-2将替代2009年发射失败的OCO-1,对导致全球变暖的温室气体进行研究,试图在地面、空中、海上等平台对碳排放、碳循环进行精确地测量,提高对温室气体的自然来源与人为排放的理解。

 

The Orbiting Carbon Observatory (OCO)-2, set to launch in July, will make precise, global measurements of carbon dioxide, the greenhouse gas that is the largest human-generated contributor to global warming. 

Image Credit: NASA

 

4)云-气溶胶传输系统(CATS

2014NASA地球科学任务部的第4次计划任务是在国际空间站上安装云-气溶胶传输系统(CATS)激光雷达,将提供云层结构和高度的细节数据,实现低成本快速监测地球大气层、污染及云层。气溶胶对人类健康和全球环境均有较大影响,对其进行观测具有重要意义。CATS任务还将帮助NASA验证激光雷达技术,该技术已经在空基应用中使用但从未在轨使用。CATS计划在9月从卡纳维拉尔角搭乘“猎鹰”-9火箭抵达国际空间站。

The Cloud-Aerosol Transport System instrument shown here is scheduled to launch in September on a SpaceX ISS commercial resupply flight. (Photo courtesy NASA)

5)土壤湿度主被动探测卫星(SMAP

NASA计划在11月发射SMAP卫星对土壤湿度进行测量,从而获得高分辨率全球土壤湿度图,提供土壤冻融状态的指示迹象,加深对水循环、能源与碳循环的理解,支持地表水资源管理决策需求,此外还将用于农作物生产力、农业气象预报,以及洪水与干旱灾情监测。SMAP将是美国国家研究委员会(NRC2007年地球科学十年调查中的最高优先级地球科学任务的首次发射。SMAP卫星携带了一台辐射计和一台L频段合成孔径雷达。

NASA's Soil Moisture Active Passive (SMAP) mission will track Earth's water into one of its last hiding places: the soil. SMAP soil moisture data will aid in predictions of agricultural productivity, weather and climate. SMAP is scheduled to launch in November. 

Image Credit: NASA

由于RapidScat CATS2个仪器发射到空间站,将使得国际空间站进入它自己作为研究地球系统与全球变化的重要平台,这是国际空间站成为全球地球观测网络一部分的开始,NASA还将利用研究飞行器装备先进的传感器,以促进地球科学研究。

2014NASA主持的12次飞行计划将研究极地冰盖、城市空气污染、飓风、生态系统健康,其范围覆盖美国、中美洲和南美洲、南极洲与北极圈。在2014年,由NASA应用科学计划资助的项目将解决在墨西哥湾、美国西南部缺水区和湄公河三角洲洪水管理的生态系统问题。NASA的地球科学技术办公室将测试新的传感器,以提高湖泊与水库水位、二氧化碳、陆地生态系统,以及自然灾害的监测。

 

参考文献

[1] http://ens-newswire.com/2014/01/23/nasa-to-launch-five-earth-science-missions-to-space-in-2014/

[2] http://www.nasa.gov/content/overview-a-big-year-for-nasa-earth-science/#.UuHZ_rKS2Ma

[3] http://thinkprogress.org/climate/2014/01/23/3199111/nasa-missions-research-earth/

资料提供:

中国科学院遥感与数字地球研究所;中国科学院国家科学图书馆兰州分馆/中国科学院资源环境科学信息中心

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