ISS'de SAGE III - SAGE III on ISS

SAGE III – ISS logosu

ISS'deki SAGE III , Stratospheric Aerosol ve Gas Experiment olarak bilinen bir dizi NASA Dünya gözlem cihazının dördüncü neslidir . İlk SAGE III cihazı Rus Meteor (uydu) uzay aracında fırlatıldı . Yakın zamanda revize edilen SAGE III, Dünya atmosferindeki ozon , aerosoller , su buharı ve diğer gazların uzun vadeli ölçümlerini yapmak için ISS'nin benzersiz bakış açısını kullanacağı Uluslararası Uzay İstasyonuna monte edilecek .

SAGE mirasının tarihi

İlk SAGE cihazı, ozon da dahil olmak üzere atmosferdeki çeşitli gazlar hakkında veri toplamak için 18 Şubat 1979'da piyasaya sürüldü. Toplanan veriler SAGE I ve aşağıdaki alet SAGE II da ölçüm başladı Ekim 1984 , Dünya keşfine kritik olan ozon deliği 1987 oluşturulması Montreal Protokolü gibi ozon tabakasına zarar veren maddeler, yasaklanmış, kloroflorokarbon ( CFC).

ISS'deki SAGE III , 2001 yılında bir Rus uydusunda yörüngeye gönderilen SAGE III Meteor-3M'nin neredeyse tam bir kopyasıdır . SAGE III Meteor-3M, Mart 2006'da uydunun güç kaynağı çalışmayı durdurduğunda hizmet dışı kaldı. Yeni araç, 2005 yılında uzay istasyonuna eklenme beklentisiyle inşa edildi. Ancak ISS tasarımındaki bir değişiklik, bu planları askıya aldı. Cihaz, sürekli bir gaz halinde nitrojen tahliyesi altında sızdırmaz bir nakliye konteynırında bir 100. Sınıf temiz odada saklandı. Temizleme, cihazın içinde temiz ve kuru "hava" tuttu.

Son zamanlarda, SAGE III'ün ISS'ye yerleştirilmesi ve atalarının yarattığı uzun stratosferik gaz verileri kaydının üzerine inşa edilmesi fırsatı doğdu . 14 Şubat 2011 haftası, NASA Langley Araştırma Merkezi'ndeki bilim adamları , cihazı fırlatmaya hazırlarken ilk test ve kalibrasyonlara başlamak için cihazı depodan çıkardılar.

SAGE III-ISS, Ay'ı taramaya hazırlanıyor 17 Şubat 2011. SAGE ekibi, Dünya atmosferindeki ozon, su buharı ve aerosolleri ölçmek için uzay istasyonuna eklenecek olan aleti test etmeye devam etmek için gece yarısı geldi.

ISS'de SAGE III'ün arkasındaki bilim

76 kilogramlık (168 lb) SAGE III cihazı, ultraviyole ve görünür enerjiyi ölçen ızgaralı bir spektrometredir . Stratospheric Aerosol Measurement ( SAM I ) ve birinci ve ikinci SAGE cihazlarında kullanılan uçuşta kanıtlanmış tasarımlara dayanır . SAGE III tasarım içermektedir charge-coupled cihaz (CCD) dizi detektörleri ve bir 16 bit A / D dönüştürücü. Kombine olarak, bu cihazlar dalga boyu kalibrasyonuna, görüntüleme geometrisinin kendi kendine tutarlı bir şekilde belirlenmesine, ay okültasyon ölçümlerine ve genişletilmiş dalga boyu kapsamına izin verir.

SAGE III sensör grubu, işaretleme ve görüntüleme alt sistemlerinden ve bir UV/görünür spektrometreden oluşur. İşaretleme ve görüntüleme sistemleri, nesneyi dikey olarak tarayarak Güneş veya Ay'dan ışık elde etmek için kullanılır. Spektrometre, 290 ve 1030 nm arasında sürekli spektral kapsama sağlamak için 800 elemanlı bir CCD lineer dizisi kullanır. Ek aerosol bilgisi, 1550 nm'de ayrı bir fotodiyot tarafından sağlanır. Bu konfigürasyon, SAGE III'ün hedef gazlı türlerin absorpsiyon özelliklerinin çoklu ölçümlerini ve aerosoller tarafından geniş bant yok oluşun çok dalga boylu ölçümlerini yapmasını sağlar .

SAGE III tarafından ISS üzerinde çalışılan atmosferik bileşenler

SAGE III Enstrüman

SAGE III görevi, NASA'nın Dünya Gözlem Sisteminin önemli bir parçasıdır ve atmosferik bileşimin temel bileşenlerinin ve bunların uzun vadeli değişkenliklerinin yüksek kalitede, küresel ölçümlerini elde etmeye yönelik birincil bilimsel hedefi yerine getirmek üzere tasarlanmıştır. SAGE III'ün ISS üzerindeki birincil odak noktası, aerosoller, bulutlar, su buharı, basınç ve sıcaklık, nitrojen dioksit, nitrojen trioksit ve klor dioksit üzerinde çalışmak olacaktır .

Aerosoller

Aerosoller, Dünya'nın iklimini yöneten ışınımsal ve kimyasal süreçlerde önemli bir rol oynar. Stratosferik aerosol yüklemesi 1979'dan bu yana 30 kat değiştiğinden, troposferik ve stratosferik aerosollerin uzun süreli izlenmesi çok önemlidir. SAGE III aerosol ölçümleri, aerosol araştırmaları alanında önemli katkılar sağlayacaktır.

Bulutlar

Bulutlar, gezegenin güneş ve uzun dalga enerji dengesini belirlemede önemli bir rol oynar ve bu nedenle Dünya'nın iklimini yönetmede önemlidir . SAGE III , nadir görülen pasif uzak sensörler tarafından algılanamayan ince veya "alt-görsel" bulutlar dahil orta ve yüksek seviyeli bulutların ölçümlerini sağlayacaktır. Bu gözlemler önemlidir, çünkü alçak bulutlar öncelikle gelen güneş ışınımını uzaya geri yansıtırken (gezegeni soğutma görevi görür), orta ve yüksek seviyeli bulutlar kızılötesi radyasyonu yakalayarak (gezegeni ısıtmak için hareket ederek) " sera etkisini " arttırır . Ayrıca, tropopozun yakınında ince bulutun varlığı, orta enlemlerde ozon yıkımına yol açan heterojen kimyasal süreçlerde önemli bir rol oynayabilir .

Su buharı

Su buharı baskın sera gazıdır ve küresel iklim sisteminin düzenlenmesinde çok önemli bir rol oynar. Küresel su buharı dağılımının daha iyi anlaşılması, suyun iklim süreçlerindeki rolünü anlama yeteneğimizi geliştirebilir. SAGE III su buharı ölçümleri, bu sera gazının uzun vadeli etkisine önemli katkılar sağlayacaktır.

Ozon

21-30 Eylül 2006 tarihleri ​​arasında, ozon deliğinin ortalama alanı, 10.6 milyon mil kare (27.5 milyon kilometre kare) ile şimdiye kadar gözlemlenen en büyük alan oldu. Antarktika ozon deliği, 24 Eylül'den itibaren 9 Eylül 2000'de ulaşılan 11.4 milyon mil karelik (29,5 milyon kilometre karelik) rekor tek günlük en büyük alana eşitti. en az ozon ve yeşiller, sarılar ve kırmızılar ozonun daha fazla olduğu yerlerdir.

Stratosferik ozon, Dünya yüzeyini (ve sakinlerini) zararlı ultraviyole radyasyondan koruduğu için, ozon araştırması, atmosfer biliminin uzun yıllardır ön saflarında yer almaktadır. Stratosferik ozondaki son düşüşler insan faaliyetleriyle bağlantılı olduğundan, uzun vadeli doğru ozon ölçümleri çok önemli olmaya devam ediyor.

Alt stratosfer ve üst troposferdeki ozon seviyelerinin izlenmesi önemlidir, çünkü gözlenen eğilimler bu yüksekliklerde en büyük ve en az anlaşılan eğilimlerdir. SAGE III'ün yüksek dikey çözünürlüğü ve uzun vadeli kararlılığı, bu ölçümleri yapmak için benzersiz bir şekilde uygun olmasını sağlar. SAGE III ayrıca aerosol, bulut ve ozonu etkileyen kimyasal süreçler arasındaki ilişkiye de bakabilecek ve bu atmosferik bileşenlerin ( SAGE III tarafından yapılanlar gibi) eş zamanlı ölçümleri için tartışılacaktır .

Basınç ve sıcaklık

SAGE III sıcaklık ölçümleri, atmosferik sıcaklık değişikliklerini izlemek ve anlamak için benzersiz bir veri seti sağlayacaktır. Özellikle, SAGE III'ün uzun vadeli kararlılığı ve kendi kendine kalibrasyon yetenekleri , iklim değişikliğinin önemli teşhisi olacak stratosferik ve mezosferik sıcaklıktaki eğilimlerin tespit edilmesine izin verebilir. Üst stratosfer ve mezosferdeki SAGE III sıcaklık ölçümleri, uydular (MLS, ACE, SABER) ve yer tabanlı lidar sistemleri tarafından yapılan mevcut uzun vadeli ölçümleri tamamlamak için atmosferin bu bölgesinde uzun vadeli sıcaklık ölçümleri için yeni bir kaynak olacaktır. SAGE III sıcaklık ölçümleri, güneş döngüsü ve yarı iki yıllık salınım ile ilişkili olanlar gibi periyodik sıcaklık değişikliklerinin ve aerosoller tarafından ışınımsal zorlamanın etkilerinin izlenmesine de olanak sağlayacaktır.

Azot dioksit, azot trioksit ve klor dioksit

Azot dioksit (NO 2 ), azot trioksit (NO 3 ) ve klor dioksit (OCIO) stratosferik kimyada ve stratosferik ozonu yok eden katalitik döngülerde çok önemli roller oynar. SAGE III NO 2 ölçümleri önemlidir çünkü Antarktika kışı ve ilkbaharında meydana gelen ve ozon deliğine yol açan süreçler NO 2'yi etkili bir şekilde nitrik aside (HNO 3 ) dönüştürür. Dolayısıyla NO 2 ozon deliği kimya belirlenmesini sağlar. Hem güneş ve ay occultation olaylar sırasında ölçülen olduğundan, SAGE III NO gözlemleri 2 bizim stratosferik süreçlerde güçlü gündüz (günlük) döngüleri anlamak artıracaktır. Ayrıca SAGE III , nitrojen trioksitin (NO 3 ) neredeyse benzersiz ölçümlerini yapacaktır . Bu kısa süreli güneş ışığının mevcudiyetinde birlikte, NO 3 , NO, diğer reaktif azot türlerinin kimyasında aktif bir rol oynar 2 ve di-nitrojen pentoksit (N 2 O 5 dolaylı ozon kimyasında, böylece) ve. NO 3'ün başka birkaç ölçümü mevcut olduğundan, Ay'da tıkanma (gece) olayları sırasında yapılan SAGE III ölçümleri, mevcut reaktif nitrojen kimyası anlayışımız için çok önemli doğrulama sağlayacaktır.

Başlatmak

Uluslararası Uzay İstasyonuna kargo teslim eden SpaceX Dragon uzay aracının sanatçı çizimi

SAGE III, SpaceX CRS-10 görevinde Dragon ile bir Falcon 9 kullanılarak fırlatıldı . SAGE III Girişte 19 Şubat 2017 tarihinde başlatılan Dragon basınçsız gövde, içinde seyahat NASA kullanılan Dextre bir üzerine enstrüman rıhtıma girmesine Express Lojistik Taşıyıcı ISS üzerinde platformu.

Uluslararası ortaklar

Hampton, Virginia merkezli NASA Langley Araştırma Merkezi, SAGE III görevine liderlik ediyor . Ball Aerospace & Technologies Corp., SAGE III-ISS cihazını Boulder, Colorado'da inşa etti ve Avrupa Uzay Ajansı ve merkezi Fransa'da bulunan Thales Alenia Space, ISS manevraları sırasında cihazın doğru yönü göstermesini sağlamak için bir hexapod sağlıyor. Uzay.

Notlar

Referanslar

Dış bağlantılar