Новые инструменты углеродного анализа от мировых аэрокосмических агентств

Аэрокосмическое агентство NASA планирует уже к 2019 году доставить на международную космическую станцию по выявлению источников и поглотителей атмосферного углекислого газа. Специальная обсерватория будет проводить мониторинг космических тел. OCO-3 будет запущена первой, а за ней последуют более мощный инструмент GeoCarb, который будет на орбиту уже в 2022 году.

Следует сказать, что программа OCO-3 должна была быть закрытой, однако ее поддержали в конгрессе. Тем не менее, вопрос финансирования не был разрешен. Запуск OCO-3 — как груза на одной из капсул SpaceX Dragon, привязанных к МКС, в конце этого года или в начале следующего года, считается приоритетным. Станция OCO-3 должна вылететь на Международную космическую станцию, в конце этого года, когда она будет установлена на японском экспериментальном модуле.

Для создания нового инструмента, НАСА объединило оставшиеся части от ОКО-2, запущенного в 2014 году, с дополнительным оборудованием для создания прибора. В отличие от OCO-2, свободно распространяющегося на солнечно-синхронной полярной орбите, который наблюдает за местоположениями на Земле почти в одно и то же время ежедневно, OCO-3 будет контролировать изменения концентрации углекислого газа в течение дня из-за низкой околоземной орбиты космической станции с наклоном 51,6 градуса.

В будущем GeoCarb будет первой попыткой агентства контролировать парниковые газы. НАСА планирует запустить инструмент для измерения двуокиси углерода, метана и окиси углерода на большей части Северной и Южной Америки в качестве полезной нагрузки на коммерческом телекоммуникационном спутнике. «С этой точки зрения мы сможем собрать данные круглосуточно», — сказал Дэвид Крисп, научный руководитель NASA OCO-2, добавив, что данные GeoCarb помогут исследователям определить, насколько эффективно растения поглощают углекислый газ.

Инструмент GeoCarb будет создан Центром усовершенствованных технологий Lockheed Martin в Пало-Альто, штат Калифорния. Гэри Кушнер, менеджер программы GeoCarb от Lockheed, сказал, что «Мы разрабатываем этот инструмент, чтобы анализировать западное полушарие, но есть потребность в этом типе информации и в других частях мира», — сказал Кушнер.

Если GeoCarb станет первым инструментом для такого типа мониторинга с геосинхронной орбиты, Соединенные Штаты не одиноки в проведении космических исследований атмосферных парниковых газов. В октябре Европейское космическое агентство получило первый сигнал от Sentinel-5P, входящего в программу наблюдения в Европейском союзе. Sentinel-5P ежедневно производит глобальные изображения метана и окиси углерода с высоким разрешением.

В ноябре в Китае запущен Fengyun-3D, метеорологический спутник со спектрометром для парниковых газов. В 2018 году Япония также планирует запустить свой второй спутник наблюдения за парниковыми газами. Французское космическое агентство CNES планирует запустить MicroCarb в 2020 году для мониторинга атмосферного углекислого газа. «Люди понимают, что это чрезвычайно важные измерения», — сказал Космен Ньюс, сопредседатель Государственного комитета науки о Земл. в 2007 году.

Углеродное накопление не полностью контролируется деятельностью человека. Сжигание ископаемого топлива добавляет 40 миллиардов тонн углекислого газа в атмосферу каждый год, но также существует и естественный цикл углерода. Планета и океаны традиционно поглощают половину антропогенных выбросов, но исследователи не знают, будет ли эта тенденция продолжаться по мере изменения климата.

Экосистемы, похоже, перестали играть свои роли, поглощая все природные и антропогенные выбросы. В результате можно говорить о глобальных климатических изменениях планетарного масштаба. «Нам нужно понять эти процессы намного лучше... В противном случае все, что мы могли бы сделать для управления нашими выбросами, будет сведено на нет», сказал Крисп.

Иными словами, аэрокосмическим агентствам всего мира нужно объединиться для создания космических систем мониторинга климатических изменений. Только в таком случае человек сможет лучше понять явления, которые происходят на поверхности нашей планеты и предпринять меры минимизации изменений, которые здесь происходят.