NASA 的 PACE 卫星于 2 月 8 日凌晨 1:33 EST 成功进入轨道。这颗气候卫星搭乘 SpaceX 猎鹰 9 号火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空部队基地发射升空。
这颗新的 浮游生物、气溶胶、气候、海洋生态系统卫星将从距地球约 420 英里的高度研究海洋健康、空气质量、大气以及气候变化的影响。虽然 NASA 已经有超过 24 颗地球观测卫星和仪器在轨,但新卫星应该能让科学家们更深入地了解大气中的污染物和火山灰等颗粒物如何与藻类和浮游生物相互作用。
“它将以与韦伯望远镜教会我们关于宇宙的方式相同的方式,教会我们关于海洋的知识,”NASA 地球科学部主任、科学任务理事会主任 Karen St. Germain 在 2 月 4 日的发射前简报会上说。St. Germain 指的是詹姆斯·韦伯太空望远镜,该望远镜近两年来一直在揭示深邃宇宙的奥秘。
携带了什么
PACE 将使用两个科学仪器每天扫描地球,而第三个设备将进行月度测量。
据 NASA 称,高光谱海洋颜色仪器将帮助研究人员测量世界海洋和其他水体在 紫外线 (UV)、可见光和近红外光的光谱。PACE 将能够探测 200 种颜色,而 当前卫星只能捕捉七到八种颜色。看到如此宽的光谱将使研究人员能够追踪浮游植物在全球范围内的分布。
船上还有两个 偏振仪仪器——高角度彩虹偏振仪 #2 和行星探索光谱偏振仪。两者都将探测阳光如何与大气中的粒子相互作用。这将使科学家们对局部、区域和全球范围的大气气溶胶、云的特性和空气质量有新的认识。
“PACE 的观测和科学研究将极大地增进我们对海洋在气候循环中作用的认识,”St. Germain 在发射后的声明中说。“当我们把 PACE 数据与我们的地表水和海洋地形任务的数据和科学结合起来时,PACE 数据的价值呈指数级增长——开启了海洋科学的新时代。作为一个开放源代码的科学任务,已有早期采用者准备使用其研究和数据,PACE 将加速我们对地球系统的理解,并帮助 NASA 提供可操作的科学、数据和实际应用,以帮助我们的沿海社区和行业应对快速变化的挑战。”
为什么要从太空研究浮游植物
我们星球的海洋正在以多种不同的方式应对气候变化。随着极地冰的融化,海平面正在 上升。海洋热浪正在杀死海洋生物并助长更强的风暴。海洋甚至变得越来越绿,海洋颜色的变化表明生态系统也可能在发生变化。一项 2023 年 7 月的研究发现,过去二十年来海洋色调发生的蓝绿色波动变化,单靠自然年际变化无法解释。这些变化存在于占地球海洋的 56% 以上。该研究还发现,地球赤道附近的热带海洋随着时间的推移一直在变绿。
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追踪微小的浮游植物有助于监测所有这些变化。这些微小的海洋藻类在全球碳循环中发挥着重要作用。浮游植物从大气中吸收二氧化碳并将其转化为细胞物质。它通过为更大的生物提供食物来驱动更广泛的海洋和全球生态系统。
PACE 将提供全球浮游植物群落组成的首次测量。“这将显著提高我们理解地球不断变化的海洋生态系统的能力,管理渔业等自然资源,并识别有害藻华,”NASA 写道。
一项酝酿了 20 年的任务
除了本周早些时候两次取消的发射尝试外,PACE 在进入轨道之前还克服了其他困难。特朗普政府在单独的预算提案中四次试图取消该任务。然而,国会已经拨款,使其得以保留。
它还出现了延误和成本超支。NASA 在 2014 年将该任务的总成本上限定为8.05 亿美元,原定于 2022 年发射。到 2024 年发射时,成本已膨胀至9.48 亿美元。
“在考虑这项任务 20 年后,看到它终于实现并目睹它的发射真是令人兴奋。我为我们的 PACE 团队感到无比自豪和感激,”NASA 戈达德太空飞行中心 PACE 项目科学家 Jeremy Werdell 在一份声明中说。“PACE 将提供的机会令人兴奋,我们将能够以我们尚未预料到的方式使用这些令人难以置信的技术。这真是一项探索任务。”
科学家们预计将在大约一到两个月内开始获得 PACE 的第一批数据。