Een lidar-instrument in de ruimte dat meer laserpulsen afvuurde dan enig ander instrument in een baan om de aarde, heeft zijn operaties op het internationale ruimtestation beëindigd. na een succesvolle missie van 33 maanden om wolken en kleine atmosferische deeltjes te meten die een sleutelrol spelen in het klimaat en het weer op aarde.

Tijdens zijn missie, NASA's Cloud-Aerosol Transport System (CATS) lidar leverde metingen van de verticale structuur van wolken en aerosolen, inclusief vulkaanuitbarstingen, door de mens veroorzaakte vervuiling in China en India, rook van bosbranden in Noord-Amerika en stofstormen in het Midden-Oosten. De CATS-gegevensproducten zijn vrij beschikbaar voor de wetenschappelijke gemeenschap en zijn al aangehaald in tal van onderzoeken en op nationale en internationale wetenschappelijke conferenties.

De CATS-metingen maakten nauwkeurigere modellering en voorspelling van aerosolen mogelijk en verbeterde het volgen en voorspellen van vulkanische pluimen en de bijbehorende kostbare luchtvaartgevaren. Het verbeterde ook ons ​​begrip van de nabijheid van aërosols tot wolken, wat van cruciaal belang is voor het voorspellen van de effecten van wolk-aerosol-interactie op het klimaatsysteem van de aarde.

CATS werd gefinancierd door het International Space Station Program om het gebruik van het in een baan om de aarde draaiende laboratorium als platform voor aardwetenschappelijk onderzoek te bevorderen. CATS hielp de weg vrijmaken voor toekomstige goedkope missies naar het station en geavanceerde lasertechnologie die is ontworpen om wolken en aerosolen te meten.

"Het CATS-project was een spectaculaire kans om de eerste in zijn soort wetenschap vanuit het ruimtestation te leveren. CATS was een geweldige combinatie van ondernemende wetenschappelijke pathfinder, technologiedemonstratie en programmatische forceringsfunctie, " zei Matt McGill, CATS-hoofdonderzoeker bij NASA's Goddard Space Flight Center, Groene riem, Maryland. "De CATS-lading werkte voor meer dan 200 miljard laserpulsen - een ongekende prestatie voor een lidar in de ruimte."

Gelanceerd op 10 januari, 2015, CATS is ontworpen om ten minste zes maanden te werken, maar duurde vijf keer zijn levensverwachting. Op 30 oktober, 2017, het stroom- en datasysteem aan boord stopte met werken en kon niet worden gereanimeerd.

De baan van het station was waardevol voor het verzamelen van een diverse en belangrijke reeks waarnemingen van wolken en aerosolen. Het CATS-instrument was in staat om dezelfde locaties op verschillende tijdstippen van de dag te observeren, waardoor wetenschappers de veranderingen van dag naar nacht in wolken- en aerosoleffecten vanuit de ruimte kunnen bestuderen. Het instrument was ook de eerste op de ruimte gebaseerde lidar die gebruikers in bijna realtime - minder dan zes uur - cloud- en aerosolgegevens verstrekte, waardoor nauwkeurigere computermodellen en voorspellingen van stofstormen mogelijk zijn, branden en vulkaanuitbarstingen.

Het project was ook uniek vanwege de snelle bouw, klein budget en plaatsing op het ruimtestation. In tegenstelling tot grotere missies, het experiment had een klein team, beperkt budget en kortere tijdlijn - slechts twee jaar - om voor het station te bouwen. De missie hielp bij het verfijnen en stroomlijnen van het proces voor het plaatsen van toekomstige NASA-ladingen op het station.

Hoewel eindigend, CATS zal herinnerd worden vanwege zijn vele opmerkelijke en baanbrekende prestaties op het gebied van technologie en wetenschap:

• eerste hoge herhalingssnelheid, fotonen tellende lidar in de ruimte
• eerste door NASA ontwikkelde payload voor de Japanse Experiment Module - Exposed Facility (JEM-EF) op het ruimtestation
• eerste op de ruimte gebaseerde lidar die dataproducten in bijna realtime levert, met een latentie van minder dan zes uur, om nauwkeurigere aerosolmodellering en -voorspelling mogelijk te maken
• verbeterde tracking en voorspelling van vulkanische pluimen, die bekende en kostbare luchtvaartgevaren zijn
• ons begrip van de nabijheid van aërosols tot wolken verbeterd, wat van cruciaal belang is voor het voorspellen van de effecten van interactie tussen wolken en aerosolen op het klimaatsysteem van de aarde

"CATS bood de mogelijkheid om een ​​klein team en een gestroomlijnd proces te gebruiken om te benadrukken dat het mogelijk is om een ​​goedkoop instrument te bouwen en te leveren dat nog steeds kritieke, geavanceerde wetenschappelijke metingen, ' zei McGill.