science >> Wetenschap >  >> Natuur

Door NASA gebouwd instrument helpt superstralers van broeikasgassen op te sporen

Gegevens verzameld met het Global Airborne Observatory boven het Perm-bekken in 2019, een gezamenlijke campagne met NASA's AVIRIS-NG. Krediet:Carbon Mapper, U. Arizona/Arizona State University/NASA/JPL-Caltech

NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië levert het instrument waarmee een non-profitorganisatie genaamd Carbon Mapper methaan en koolstofdioxide (CO 2 ) puntbronnen uit de ruimte. De gegevens die door het instrument worden verzameld, zullen helpen bij het vinden van superstralers - het kleine percentage individuele bronnen dat verantwoordelijk is voor een aanzienlijk deel van de wereldwijde uitstoot van methaan en kooldioxide.

"JPL is verheugd om deze onderzoeksinspanning te pionieren, die cruciale informatie zal verschaffen over broeikasgassen en de toekomst van het klimaat op aarde, " zei James Graf, directeur van het Directoraat Aardwetenschappen en Technologie bij JPL. "Deze inspanning is de eerste keer dat we samenwerken op een ruimtemissie met een consortium van non-profitorganisaties, universiteiten, en de staat Californië."

De eerste Carbon Mapper-satelliet is gericht op een lancering in 2023. JPL zal een ultramoderne beeldspectrometer leveren, een type instrument dat veel wordt gebruikt in wetenschappelijk onderzoek. Waar een digitale foto zichtbaar licht afbreekt in slechts drie kleuren:rood, groente, en blauw - een beeldspectrometer breekt licht af in honderden kleuren om de unieke spectrale handtekeningen van moleculen zoals methaan en koolstofdioxide in de lucht te onthullen.

JPL ontwikkelt al sinds de jaren tachtig beeldvormende spectrometers voor NASA, en zijn instrumenten hebben ongeëvenaarde prestaties. In de afgelopen jaren, het laboratorium heeft deze beeldsensoren gebruikt in vliegtuigen om atmosferische gassen te meten, inclusief methaan in Californië en de Four Corners-regio van de Amerikaanse JPL-beeldvormingsspectrometers zullen ook aan boord zijn van komende missies naar de maan en Jupiters maan Europa.

Een methaanpluim die in de zomer van 2020 door NASA's AVIRIS-NG is gedetecteerd, duidt op een lekkende gasleiding in een olieveld in Californië. De exploitant heeft vervolgens het lek bevestigd en gerepareerd. Krediet:NASA/JPL-Caltech

De in een baan om de aarde draaiende beeldspectrometer van de Carbon Mapper zal een pixelgrootte hebben van ongeveer 30 vierkante meter (98 voet). Andere beeldspectrometers die momenteel in een baan om de aarde zijn, hebben grotere pixelgroottes, waardoor het moeilijk is om de locaties van bronnen aan te wijzen die mogelijk niet zichtbaar zijn op de grond, zoals scheuren in aardgasleidingen. "Met zulke hoge resolutie beelden, het staat buiten kijf waar de broeikasgassen vandaan komen. Deze technologie stelt onderzoekers in staat om te identificeren, studie, en kwantificeer de sterke gasemissiebronnen, " zei JPL-wetenschapper Charles Miller, die tientallen jaren heeft besteed aan het bestuderen van methaan over de hele wereld.

JPL's onderzoek naar methaankwantificering door spectroscopie, gefinancierd door NASA's Earth Science-divisie, helpt Carbon Mapper ook om een ​​tweede uitdaging aan te gaan:haar emissiegegevens toegankelijk maken voor alle geïnteresseerde gebruikers in de industrie, regering, en de particuliere sector. Carbon Mapper zal een open dataportaal hebben waardoor zijn bevindingen snel en continu beschikbaar zijn, het versnellen van rampenreacties en de reparatie van defecte industriële apparatuur.

"Dit decennium vertegenwoordigt een moment dat de mensheid alle handen aan dek heeft om cruciale vooruitgang te boeken bij het aanpakken van klimaatverandering, " zei Riley Düren, Chief executive officer van Carbon Mapper en onderzoeker aan de Universiteit van Arizona in Tucson. "Onze missie is om hiaten in het opkomende wereldwijde ecosysteem van methaan en CO . te helpen opvullen 2 monitoringsystemen door tijdig gegevens aan te leveren, uitvoerbaar en toegankelijk voor op wetenschap gebaseerde besluitvorming."