Yüksekten uçan NASA ‘NACHOS’ enstrümanı volkanik patlamaları tahmin etmeye yardımcı olabilir

NASA, volkanik aktiviteyi ve hava kalitesini izlemeyi kolaylaştırabilecek bir prototip enstrümanı piyasaya sürüyor. Dünya yüzeyinden yaklaşık 300 mil (480 kilometre) yükseklikte bir CubeSat’a tünemiş olan “Nanosat Atmosferik Kimya Hiperspektral Gözlem Sistemi” veya NACHOS, 0.15 mil kare (0,4 mil kare) kadar küçük alanlarda eser gaz kaynaklarını bulmak için kompakt bir hiperspektral görüntüleyici kullanacak. kilometrekare)—Minnesota’daki Mall of America’nın büyüklüğü hakkında. NACHOS, Northrop Grumman’ın NASA’nın Virginia, Wallops Adası’ndaki Wallops Uçuş Tesisinden Uluslararası Uzay İstasyonuna 17. ikmal misyonunun bir parçasıdır.

Başarılı olursa, NACHOS, kükürt dioksit (SO) gibi atmosferik eser gazları izlemeye adanmış en küçük, en yüksek çözünürlüklü uzay tabanlı araç olacaktır.₂) ve nitrojen dioksit, yalnızca volkanik patlamaları tahmin etmeye yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda belirli şehirler, mahalleler ve hatta bireysel enerji santralleri etrafındaki hava kalitesini de izleyecek olan gelecekteki Dünya gözlem sistemlerinin yolunu açıyor.

“Yeni uyanmakta olan uyuyan bir yanardağ SO yayabilir.₂ herhangi bir tespit edilebilir sismik aktivite olmadan önce. Bu bize, potansiyel olarak patlayan bir yanardağı gerçekten patlamadan önce belirleme şansı veriyor, ” diyor Enerji Bakanlığı Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nda (LANL) Uzay ve Uzaktan Algılama Grubu ile bir araştırmacı ve görev lideri olan Steve Love.

Doğal ve insan yapımı kaynaklardan elde edilen atmosferik iz gazları, bilim adamlarına çok çeşitli Dünya sistemleri hakkında benzersiz bilgiler sağlar. Örneğin, genellikle fosil yakıtların yakılmasıyla üretilen nitrojen dioksit, insan sağlığını olumsuz etkiler ve insan faaliyetlerinden kaynaklanan karbondioksit (iklim değişikliğine katkıda bulunan bir sera gazı) için izleyici görevi görebilir.

Love, “Bu gazların mevcut olduğunu ve kaynaklarını kilometre altı bir ölçekte lokalize edebildiğini fark ettiğimizde, harekete geçme ve olumsuz sağlık sonuçlarını en aza indirme fırsatımız var” dedi.

Ancak eser gazların izlenmesi, yüksek çözünürlüklü verileri toplamak için yeterince hassas araçlar gerektirir; geleneksel olarak bu, eksiksiz bir güçlü sensör takımıyla donatılmış daha büyük uydular yaratmak anlamına geliyordu.

Love, “Yörüngede atmosferik eser gazlar hakkında veri toplayan mükemmel araçlar var, ancak bunların üretilmesi ve bakımı pahalı. Bu bilimsel yeteneği genişletmek istiyorsak, daha uygun maliyetli bir çözüme ihtiyacımız olacak” dedi.

Sadece 13 pound (6 kilogram) ve 18 inç küp (300 santimetre küp) ağırlığıyla NACHOS, bu çözüm olmaya uygun niteliklere sahiptir. NACHOS, yüksek çözünürlüklü verileri toplayabilen ultra kompakt bir hiperspektral görüntüleyiciye ek olarak, hem veri aktarımlarının boyutunu hem de bu aktarımları Dünya’ya geri iletmek için gereken süreyi azaltan yerleşik işleme algoritmaları kullanır.

Bu algoritmalar özellikle küçük bilgisayarlarda iyi çalışır ve cihazın boyutunu veya ağırlığını artırmadan NACHOS’a büyük miktarda hesaplama gücü verir.

Love, “Daha fazla güç ve daha az ağırlık, NACHOS’u diğerlerinden ayırıyor ve onu gelecekteki atmosferik iz gaz misyonları için mükemmel bir aday yapıyor” dedi.

NACHOS, uzay aracının Uluslararası Uzay İstasyonundan ayrılacağı ve kargo uzay aracı Dünya atmosferine yeniden girmeden önce NACHOS’u düşük Dünya yörüngesine yerleştireceği Mayıs 2022’ye kadar Northrop Grumman’ın Cygnus uzay aracında kalacak. Love ve ekibi, teknoloji doğrulama ve bilim misyonuna başlamadan önce NACHOS’u devreye almak için üç ay harcayacaklar. NACHOS’un yaklaşık bir yıl yörüngede kalmasını bekliyor.

Love, “Bu bize, cihaz tasarımımızı doğrulamak ve teknoloji konseptimizin uygulanabilir olmasını sağlamak için yeterli test verisi toplamak için yeterli zaman verecek” dedi.

İkinci bir NACHOS cihazı, ABD Savunma Bakanlığı’nın Uzay Test Programının bir parçası olarak 2022 kışında düşük Dünya yörüngesine gidecek.