Onderzoekers van SRON Netherlands Institute for Space Research hebben de eerste resultaten gepubliceerd van SPEX airborne, een spectrocalorimeter om aerosolen te meten. De polarisatiemetingen aan boord van NASA's onderzoeksvliegtuig ER2 zijn boven verwachting nauwkeurig gebleken. met een gemiddelde maximale afwijking van 0,5 procent van referentiegegevens. De resultaten zijn gepubliceerd in Toegepaste optica .

Dit is een belangrijk resultaat, omdat de ruimteversie van de spectrocalorimeter - SPEXone - in 2022 feilloos moet presteren op de NASA PACE-ruimtemissie. Het SPEX-concept is ook een kanshebber om deel uit te maken van de toekomstige Europese CO ₂ ruimte missie.

Onbekende variabele

Van spuitbussen is bekend dat ze een sterke invloed hebben op het klimaat. Grote hoeveelheden woestijnzand in de atmosfeer leiden tot afkoeling omdat zonlicht wordt teruggekaatst in de ruimte. Maar spuitbussen kunnen ook een verwarmend effect hebben. Of ze een verkoelend of verwarmend effect hebben, hangt af van hun microfysische eigenschappen. Het is belangrijk om deze eigenschappen zo nauwkeurig mogelijk te bepalen. In aanvulling, aërosolen kunnen metingen vanuit de ruimte verstoren, zoals die van de PACE-missie over de kleur van de oceaan en de samenstelling van broeikasgassen.

Atmosferische onderzoekers hebben nieuwe instrumenten nodig om meer grip te krijgen op onzekerheden door aerosolen. Onderzoeker Otto Hasekamp van SRON Netherlands Institute for Space Research nam het initiatief voor een missie om verschillende aerosolinstrumenten op een NASA-onderzoeksvliegtuig te sturen, die eind 2017 plaatsvond. Tijdens de zogenaamde ACEPOL-campagne, wetenschappers uit verschillende groepen konden hun instrumenten kalibreren en vergelijken. SPEX in de lucht was een van deze instrumenten.

Polarisatie en spectrum

SPEX airborne meet vanuit negen vaste kijkhoeken en verzamelt een spectraal beeld van het gereflecteerde zonlicht, inclusief de mate van polarisatie. De ACEPOL-campagne omvat ook Amerikaanse polarimeters:Air Multiangle Spectro-Polarimetric Imager (AirMSPI), Onderzoek Scanning Polarimeter (RSP), Cloud Physics Lidar (CPL) en Lidar met hoge spectrale resolutie (HSRL). Dit bood de mogelijkheid om SPEX-metingen in de lucht te vergelijken met vergelijkbare gegevens om een ​​indruk te krijgen van de kwaliteit.

SRON-onderzoeker Martijn Smit zegt:"Vergeleken met het RSP-instrument van NASA, die nauwkeurigheid heeft aangetoond dankzij vele vlieguren, de metingen van SPEX in de lucht wijken gemiddeld maximaal 0,5 procent af. Dat overtreft onze verwachtingen, dus daar zijn we heel blij mee.” De ACEPOL-campagne laat ook zien dat SPEX als systeem stabiel functioneert. De eerste resultaten van de campagne zijn gepubliceerd in Applied Optics.

SPEXone

Met behulp van de kalibratiegegevens en de gegevensvergelijkingen van de ACEPOL-campagne, atmosferische onderzoekers kunnen modellen maken die betekenis zullen geven aan toekomstige SPEXone-waarnemingen. Hierdoor kunnen ze conclusies trekken over aerosolen, inclusief op het bedrag, de gemiddelde grootte, of ze straling reflecteren of absorberen en of ze bolvormig of elliptisch zijn.