A PACE első képei

A NASA közzétette legújabb földmegfigyelő műholdja, az óceánok állapotát, a levegőminőséget és az éghajlatváltozást vizsgáló PACE tudományos minőségű adatait.

A nevének megfelelően a planktont, az aeroszolokat, a felhőzetet és az óceáni ökoszisztémát (PACE, Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) vizsgáló műholdat február 8-án indították, ezt követően a műhold egészét és egyes műszereit több hétig tartó tesztelésnek vetették alá. A beüzemelést követően a műholddal gyűjtött adatok a küldetés honlapján elérhetők (lásd lent). A műhold méréseit felhasználó kutatók vizsgálni tudják az óceánok mikroszkopikus élőlényeit éppúgy, mint a levegőben lebegő részecskéket, ezáltal segítve a veszélyes algavirágzások, a légszennyezés és az erdőtüzek azonosítását, illetve az óceánok és a légkör közötti kölcsönhatás részleteinek felderítését.

A NASA PACE műholdjának hiperspektrális felbontású OCI műszere segítségével azonosíthatók a fitoplankton különböző típusai. A kép középső sávjában az OCI 2024. február 28-án Dél-Afrika partjairól készült felvétele látható, amelyen jól megkülönböztethető a rózsaszínnek látszó Synechococcus (egysejtű, 0,8–1,5 µm méretű cianobaktériumok) a zöldnek látszó pikoeukariótáktól. A kép bal oldali sávja természetes színeiben mutatja az óceánt, míg a jobb oldalon a fitoplankton azonosítását lehetővé tevő klorofill-a koncentrációja látható. (Kép: NASA)

A NASA földmegfigyelési igazgatója rámutatott, hogy azért fontos a PACE, valamint a hozzá hasonló küldetések, például a 2022-ben indított SWOT, és a tervezett NISAR munkája, mert változtatni kell azon a helyzeten, hogy ma már többet tudunk a Hold felszínéről, mint a tengerek mélyéről.

A PACE fedélzetén dolgozó egyik műszer az óceánok színét vizsgáló OCI (Ocean Color Instrument), amelyet a NASA Goddard űrközpontjában (Greenbelt, Maryland) készítettek. Ezzel a berendezéssel az ibolyántúli, a látható fényben és a közeli infravörös hullámhosszakon egyszerre vizsgálhatják az óceánokat, a szárazföldeket és a légkört. A korábbi, csak néhány hullámhossz-tartományban dolgozó műholdakkal ellentétben a PACE több mint 200 hullámhosszon végez méréseket. Ennek köszönhetően az oceanográfusok a fitoplankton különböző típusait tudják azonosítani, ami azért fontos, mert a különböző fajoknak eltérő a szerepe az ökoszisztémában és a szén körforgásában – egyesek hasznosak, mások viszont károsak az emberi egészségre.

A PACE OCI műszerének mérései a légkör állapotának vizsgálatára is használhatók. A felső három képen az Észak-Afrikából a Földközi tenger fölé sodródó por úgy látható, ahogyan azt a korábbi műholdak megfigyelései mutatták, azaz eredeti színekben, az aeroszol optikai mélységét, illetve az UV aeroszol indexet ábrázolva. Az alsó két képen olyan új, a PACE méréseivel elérhető paramétereket ábrázoltak, amelyek pontosabb klímamodellek készítését teszik lehetővé: az egyszeres szórású albedo (SSA, Single-Scattering Albedo) a szórt és az elnyelt fény arányát mutatja, míg az aeroszol réteg magassága (Aerosol Layer Height) megmutatja, hogy a felszín fölött mekkora magasságban helyezkedik el az aeroszolréteg. (Kép: NASA / UMBC)

A PACE két, több különböző irányban méréseket végezni képes polarimétere, a HARP2 (Hyper-Angular Rainbow Polarimeter #2) és a SPEXone a felhőkről és a légkörben lebegő parányi részecskékről visszaverődő fény polarizációját vizsgálja, beleértve a polarizáció mértékét és a szögét. A két polariméter mérései kiegészítik egymást. A SPEXone Hollandiában készült a Holland Űrkutatási Intézet (SRON, Netherlands Institute for Space Research, korábban Stichting Ruimteonderzoek Nederland) és az Airbus Netherlands B.V. együttműködésében. A berendezés hiperspektrális felbontással működik, öt különböző irányban. A HARP2 a Marylandi Egyetemen (UMBC, University of Maryland, Baltimore County) készült, ez a műszer csak négy hullámhosszon végez méréseket, de 60 különböző irányban.

A SPEXone polariméter első adatai az aeroszolok eloszlását mutatják a műhold megfigyelési sávjában Japán (2024. március 16.), illetve Etiópia (2024. március 6.) fölött. A felső két képen a világosabb színek azoknak a területeknek felelnek meg, ahol nagyobb a polarizált fény aránya. Az alsó képek készítésekor a SPEXone méréseit arra használták, hogy különbséget tegyenek a finomszemcsés (például a füst) és a durvább szemcsés aeroszol (por, tengervíz szemcséi) között. Etiópia fölött elsősorban a finomabb szemcsék nyelik el a napfényt, ami a biomassza égetéséből származó füst jellemzője. A finomszemcsés aeroszol Japán fölött is jelen van a légkörben, de az abszorpció eltérő, amit Tokió tenger fölé sodródó városi szennyeződése és a tengeri só szemcséi együttes hatása okoz. (Kép: SRON)

A PACE HARP2 polariméterének első adatai Dél-Amerika nyugati partját mutatják 2024. március 11-én. A polarizációs mérésekből megállapítható a felhőket alkotó vízcseppecskék mérete, ami a felhők szemcséiről visszaverődő napfényben szivárványszerű jelenséget hoz létre. A mérések alapján megállapítható, hogyan reagálnak a felhők az emberi eredetű szennyezésekre és más aeroszolokra, valamint a polarimetriai adatokból levezethető a szemcsék mérete. (Kép: UMBC)

A három műszer adataival a kutatók mérni tudják a felhők tulajdonságait, az aeroszolokat és ezáltal a levegő minőségét, valamint az eddiginél pontosabban tudják megállapítani az aeroszolok és a felhők kölcsönhatását, illetve az aeroszolok szerepét a felhők kialakulásában, amire a pontosabb éghajlati modellek készítéséhez van szükség.

Kapcsolódó cikkek:
Elindult a PACE
Európai mozaik – 2023. július (1. rész)
Lélegző óceánok

Kapcsolódó linkek:
Már küldi az adatokat a NASA új PACE földmegfigyelő műholdja (NASA)
A PACE küldetés honlapja (NASA)
A PACE adatai a küldetés honlapján