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监测全球碳排放 中国碳卫星:“我在太空挺好的

发布时间:2017-12-03 阅读:

  监测全球碳排放中国的碳卫星:“我太好了” - News - Science Net

  全球一氧化碳监测科学实验卫星(简称碳卫星)在距离地面700公里的预定轨道上每隔1.5小时向国家卫星气象中心发送信号。 6月,国家卫星气象中心指挥员,“科技日报”独家采访员张鹏说,陆地碳卫星应用系统总指挥。

  这是我国第一颗卫星,也是世界上第三颗专门用于观测全球大气二氧化碳含量的卫星。自去年十二月二十二日推出至今已有八个多月的时间。

  碳卫星的功能和性能指标符合发展的总体要求。在轨测试已取得成功。建议尽快将卫星送入在轨运行,发挥应用效益。近日,中国气象局组织了碳轨道试验总结评审会,评委会评审。

  配备两个二氧化碳和气溶胶探测器

  与以前的气象卫星不同的是,碳颗粒利用分子吸收线检测可见光和近红外光谱范围内的二氧化碳,主要由模块化卫星平台,高光谱二氧化碳探测器和多光谱云雾探测器组成。张鹏说。

  大气中的二氧化碳浓度只有四分之一左右,而按照工程设计,二氧化碳浓度的监测精度优于4ppm(ppm浓度)。这意味着碳负荷必须能够检测到大气中二氧化碳浓度的1%的变化。

  这要求检测器具有非常高的光谱分辨率和检测灵敏度。张鹏说,在几十纳米的带宽内,人眼只能看到一种颜色,二氧化碳探测器采用大面积衍射光栅细分吸收光谱,能够探测到2.06微米,1.6微米,0.76微米的三个大气吸收光谱学通道,最高分辨率为0.04纳米。

  多光谱云和气溶胶探测器虽然不是主角,但其作用不容小觑。气溶胶散射阳光,并影响碳卫星接收到的辐射信息。气溶胶检测器可以排除大气气溶胶的干扰,当有大量的近表面气溶胶时,可以测量其含量。张鹏说。

  评价结果还表明,高光谱二氧化碳探测器和云雾探测器功能满足使命陈述的要求,其中前者的光谱校准精度优于指标要求。也就是说,这样测得的二氧化碳含量会更准确。张鹏说。

  多变的观察态度就像华尔兹

  通过五种观测模式的组合,碳卫星完成全球二氧化碳检测。二氧化碳检测器拥有超过2,000个通道,具有高光谱分辨率。碳卫星首席科学家,国家卫星气象中心总工程师鲁娜说。

  为了满足5种碳卫星观测模式和10多种指向模式的要求,卫星平台研究人员创造了一个良好的机体。也就是说,所谓复杂的姿态指向控制系统,就像华尔兹一样,允许卫星以大角度的姿势旋转,以斜向,垂直和盯着看。同时也观察日月,到日本,月份校准。

  这对卫星设计提出了很高的要求,但事实证明,我们做到了。张鹏说。

  确实有评价意见作为证据。在轨测试结果表明:轨道和姿态是正常的;所有远程遥测功能和数据传输均正常;卫星数据接口匹配良好;卫星的录制和播放都是正常的;各种工作状态的切换及时准确;项目指标符合请求的授权。

  而美国和日本在整个运行层面的领先地位

  目前,气候变化问题已引起全球关注。为了更准确地监测全球二氧化碳空间分布,日本于2009年启动了GOSAT,美国于2014年启动了OCO-2卫星。

  根据该项目的设计,中国碳卫星的大气二氧化碳回收精度高达14ppm,高于GOSAT卫星监测精度,相当于OCO-2卫星。美国OCO-2只有一台观测CO2的仪器卫星不能同时获取云层和大气中的气溶胶信息,这些信息是卫星探测二氧化碳的重要辅助观测信息。

  卢娜芒还表示,日本的GOSAT有效观测点只有300多个,我们增加了卫星设计的扫描宽度,增加了采样点,使得有效观测点比他们多一个数量级。

  要完成在轨测试只是第一步。接下来,我们应该将接收到的磁信号处理成可见光谱信号,然后利用光谱信号反转空气中二氧化碳的浓度。反演是整个过程的核心,从而形成全球二氧化碳观测数据产品,供研究人员共享。张鹏强调。

  (科技日报北京9月6日电)

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