美国国家航空航天局"PACE"走完漫长而曲折的发射之路 成功升空

美国国家航空航天局"PACE"走完漫长而曲折的发射之路 成功升空 美国东部时间2月8日星期四凌晨1:33，NASA的PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器搭乘SpaceX公司的猎鹰9号火箭从卡纳维拉尔角太空站的40号太空发射综合体发射升空。图片来源：美国国家航空航天局电视台美国太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰9号火箭将从卡纳维拉尔角太空站发射升空，携带刚刚发射的PACE卫星，即浮游生物、气溶胶、云层海洋生态系统的简称。一旦进入地球上空 676 公里（420 英里）的轨道，这颗最新加入 NASA 地球观测器舰队的卫星将用100 多种波长的光 观测海洋和陆地表面，从红外线到可见光谱再到紫外线。它还将通过观察光的反射和散射（使用一种类似于通过偏振太阳镜观察的方法）来检查空气中的微小颗粒。结合新卫星的测量结果，科学家和市民将能更详细地了解海洋表面附近的生物、大气中气溶胶（如灰尘、野火烟雾、污染和海盐）的成分和丰度，以及两者如何影响气候变化和受气候变化的影响。对于美国国家航空航天局和海洋科学界来说，PACE 的发射将是 9 年或 46 年工作的顶点。杰里米-沃德尔（Jeremy Werdell）说："我有超过50%的可能会在发射时泪流满面，"他自1999年起在美国宇航局戈达德太空飞行中心担任卫星海洋学家，自2015年起担任PACE的项目科学家。他说："我们是站在前几次任务以及领导这些任务的人们的肩膀上。这是一段漫长而非凡的旅程"。美国航天局首次尝试测量海洋颜色可追溯到 1978-1986 年期间在 Nimbus 7 号卫星上飞行的海岸带颜色扫描仪（CZCS）仪器。1997 年，该机构在 OrbView-2 号卫星上发射了海洋观测宽视场传感器。SeaWiFS 收集海洋数据的工作一直持续到 2010 年，它从根本上改变了我们对浮游植物微小、漂浮、类似植物的生物的认识，它们是海洋中的"草"。该传感器是 PACE 上新的海洋色彩仪器（OCI）的前身。其他仪器和团队也观测到了海洋的颜色。NASA 的 Terra 和 Aqua 卫星上的中分辨率成像分光仪 (MODIS) 仪器自 2000 年和 2002 年以来一直在航行，补充并扩展了 SeaWiFS 开始的记录。最近，Suomi-NPP、NOAA-20 和 NOAA-21 号卫星上的可见光红外成像辐射计套件（VIIRS）仪器提供了广阔的海洋颜色视角。其他一些仪器如沿海海洋高光谱成像仪（在空间站上飞行）、鹰眼（在 SeaHawk 立方体卫星上）和碳评估海洋辐射计（在美国宇航局的研究飞机上飞行）帮助研究人员测试了观察海洋的新方法。对于大气科学家来说，通往 PACE 的道路也可以追溯到几十年前。20 世纪 70 年代末，高级甚高分辨率辐射计（AVHRR）首次提供了气溶胶光学深度的一些数据，这是衡量漂浮在我们天空中的尘埃和微粒数量的一种方法。后来，科学家们开始利用地球仪上的多角度成像光谱辐射计和 MODIS 仪器，每天在世界各地测量这些颗粒。Aura 卫星上的 OMI 仪器和 Suomi-NPP 卫星上的后继 OMPS 仪器提供了气溶胶的其他独特视角。HARP 仪器于 2019-2022 年期间在立方体卫星上飞行，对现在作为 HARP2 在 PACE 上飞行的技术进行了直接测试。PACE 的起源大约始于 2007 年。美国国家航空航天局（NASA）和其他联邦机构要求美国国家研究委员会研究并提出从太空研究地球的新工具和测量方法。他们的报告（称为"十年调查"）推荐了一项任务，最终促成了 PACE 任务的 A（侵蚀溶胶）和 C（响声）部分。新的海洋颜色传感器的灵感来自美国航天局 2010 年提出的一项气候倡议。到2012年，NASA的科学家和工程师开始勾勒PACE的粗略构想，2014年，更广泛的科学界开始深入研究细节。到2015年，NASA戈达德开始为新任务招聘人员包括杰里米-沃德尔到2016年，该机构宣布正式开发PACE任务。从 2016 年的那一刻（即关键决策点 A）到本周的发布，数百人付出了数千小时的努力......其中包括在全球大流行中工作数月，以及有条不紊、深思熟虑地测试每一个想法、每一个设计和每一个部件。美国国家航空航天局的 PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器在地球上空运行。图片来源：NASA GSFC ... PC版： 手机版：

美国国家航空航天局的PACE即将开始工作 揭开地球的微观奥秘

美国国家航空航天局的PACE即将开始工作 揭开地球的微观奥秘 2024年2月8日，美国国家航空航天局（NASA）最新的地球科学卫星在佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站成功发射。这张照片拍摄于美国东部时间凌晨1:33，SpaceX公司的猎鹰9号火箭携带NASA的PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器升空。在距离地球数百英里的高空，PACE将研究微小的、通常看不见的东西的影响：水中的微小生命和空气中的微小颗粒。美国国家航空航天局地球科学部主任卡伦-圣杰曼（Karen St. Germain）说："PACE任务将利用太空独特的有利位置，研究一些可能产生最大影响的最小事物。"通过将高光谱仪和偏振计结合起来，PACE 将深入了解海洋和大气之间的相互作用，以及不断变化的气候如何影响这些相互作用。2024 年 1 月 21 日大地遥感卫星 9 号上的陆地成像仪 2 号拍摄的南澳大利亚海岸浮游植物大量繁殖的卫星图像。海洋中的微小浮游植物可以发展成足以从轨道上看到的大量繁殖。例如，大地遥感卫星9号上的OLI-2（Operational Land Imager-2，陆地成像仪2号）拍摄的这张自然彩色图像（上图）显示了南澳大利亚海岸附近的浮游植物群。但是，仅凭卫星图像，科学家们还无法确定是哪种浮游植物构成了像这样的水华。PACE 的高光谱OCI（海洋色彩仪器）将测量海洋和其他水体的紫外线、可见光和近红外线光谱。这将使科学家能够跟踪浮游植物的分布情况，并首次从太空中确定每天在全球范围内出现的浮游植物群落。科学家和沿海资源管理者可以利用这些数据帮助预测渔业健康状况、跟踪有害藻类的繁殖情况并确定海洋环境的变化。该航天器还携带了两台偏振计仪器，用于探测阳光如何与大气中的微粒相互作用。这些数据可以为研究人员提供有关大气气溶胶和云层特性以及地方、区域和全球范围内空气质量的新信息。几十年来，美国国家航空航天局（NASA）一直在从太空研究气溶胶观测它们的位置和丰度但是，AACE 及其SPEXone和HARP2极地测量仪将改变这一游戏规则。这些仪器将揭示气溶胶的形状和大小，帮助科学家回答气溶胶从何而来以及如何影响地球系统其他部分的问题。美国国家航空航天局的 PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器在地球上空运行。图片来源：NASA GSFC2 月 8 日发射后，航天器成功地与地球上的地面站取得了联系，为团队提供了有关其发射后状态、健康、运行和能力的早期读数。在未来几周内，将对 PACE 的发射后评估进行全面审查，以确定其是否已做好进入任务运行阶段的准备。照片由 NASA 提供。美国国家航空航天局地球观测站的图片，由 Lauren Dauphin 使用美国地质调查局的 Landsat 数据拍摄。视频：Ryan Fitzgibbons (KBRWyle)/NASA 戈达德太空飞行中心/科学可视化工作室。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA的PACE航天器成功完成与载荷适配器对接 即将发射

NASA的PACE航天器成功完成与载荷适配器对接 即将发射 美国国家航空航天局的 PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器在地球上空运行。图片来源：NASA GSFC2024年1月24日星期三，在佛罗里达州肯尼迪航天中心附近的Astrotech太空操作设施，NASA和SpaceX的技术人员将NASA的 PACE （浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器与有效载荷适配器连接起来  。现在，PACE 已经牢牢地固定在有效载荷适配器上，团队将在与猎鹰 9 号火箭集成之前，把航天器封装在有效载荷保护整流罩内  。PACE 任务将通过对称为浮游植物的微型海洋生物进行高光谱观测，以及对云和气溶胶进行新的测量，加深我们对地球海洋、大气和气候的了解  。PACE 将于美国东部时间2月6日星期二凌晨1:33从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空站的40号太空发射场发射升空  。PACE 项目由美国宇航局戈达德太空飞行中心负责管理。该机构设在肯尼迪航天中心的发射服务计划负责管理PACE任务的发射服务 。 ... PC版： 手机版：

窥探云的中心：美国国家航空航天局CloudSat结束革命性之旅

窥探云的中心：美国国家航空航天局CloudSat结束革命性之旅 艺术家的概念图展示了美国国家航空航天局（NASA）的CloudSat（CloudSat）航天器在地球上空的轨道上运行。它于 2006 年发射升空，在 2024 年 3 月寿命结束退役之前，提供了首次全球云特性调查。图片来源：NASA/JPL按照计划，该航天器的寿命已经结束，无法再进行定期观测，上个月被降入一个轨道，最终将在大气层中解体。2009年8月，美国国家航空航天局（NASA）的CloudSat（CloudSat）经过美国东海岸附近的飓风比尔（Bill）上空，捕捉到了来自四级风暴眼的数据。这对图像显示了从该机构的 Aqua 卫星（上图）看到的景象，以及 CloudSat 雷达测量到的云层垂直结构（下图）。图片来源：杰西-艾伦，美国宇航局地球观测站革命性的雷达技术2006 年发射的云层剖面雷达是首个在太空中飞行的 94 千兆赫波长（W 波段）雷达。该雷达的灵敏度是一般地面气象雷达的一千倍，它为云层提供了一种新的视角不是屏幕上的平面图像，而是布满冰和雨的大气层的三维切片。位于南加州的美国国家航空航天局喷气推进实验室（NASA's Jet Propulsion Laboratory）的这次任务的首席研究员格雷姆-斯蒂芬斯（Graeme Stephens）说，科学家们第一次可以同时观测云层和降水。他说："没有云，人类就不会存在，因为云提供了我们所知的生命所需的淡水。我们有时称它们为聪明的小恶魔，因为它们具有令人困惑的特性。在预测气候变化方面，云一直是一个谜。"在这段动画中，云图卫星的雷达切片显示，2017 年 9 月，飓风玛丽亚在大西洋上迅速增强。红色和粉红色显示的高反射率区域延伸至 9 英里（15 公里）以上的高度，表明大量的水被吸入大气层的高处。图片来源：NASA/JPL-Caltech/CIRA长期以来，云一直隐藏着许多秘密。在CloudSa出现之前，我们并不知道云在全球范围内产生雨雪的频率。自CloudSat发射以来，我们在了解云如何冷却和加热大气层和地表，以及云如何导致飞机结冰方面也取得了长足进步。CloudSat的数据为数以千计的研究出版物提供了信息，并将继续帮助科学家们取得重要发现，包括全球云层中含有多少冰和水，以及云层是如何通过在大气中捕获热量来加速格陵兰岛和两极冰层的融化的。多年来，CloudSat飞越了玛丽亚、哈维和桑迪等强大的风暴系统，窥探了它们卷云漩涡下的云层。它的云层剖面雷达擅长穿透云层，帮助科学家探索热带气旋如何以及为何会加剧。在CloudSat的整个寿命期间，出现了几个可能会导致任务终结的问题，这些问题与航天器的电池和用于控制卫星方向的反作用轮有关。CloudSat团队制定了独特的解决方案，包括在每个轨道的非日照部分对航天器进行"休眠"以节省电能，以及使用较少的反作用轮进行定向。他们的解决方案使得云层剖面雷达能够继续运行，直到 2023 年 12 月永久关闭。JPL的CloudSat项目经理Deborah Vane说："作为NASA大家庭的一员，我们拥有敬业而优秀的团队，他们能够做到前所未有的事情。我们用从未有人使用过的技术从这些异常现象中恢复过来。"姊妹卫星CALIPSOCloudSat于 2006 年 4 月 28 日与一颗名为CALIPSO（Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observation 的缩写）的激光雷达搭载卫星同时发射。这两个航天器加入了地球轨道上的天气和气候跟踪卫星国际星座。雷达和激光雷达被认为是"主动"传感器，因为它们向地球发射能量光束CloudSat使用无线电波，CALIPSO 使用激光并测量光束如何反射云层和大气中的微粒（气溶胶）。其他轨道科学仪器使用"被动式"传感器，测量反射的太阳光或地球或云层发出的辐射。CloudSat和CALIPSO的轨道相距不到一分钟，在太阳同步轨道上从北极到南极环绕地球一周，每天在午后和午夜后穿越赤道。它们重叠的雷达-激光雷达足迹穿过大气层的垂直结构，研究薄云和厚云，以及可能影响云形成的尘埃、海盐、灰烬和烟尘等气载颗粒层。气溶胶对云的影响仍然是全球变暖预测的一个关键问题。为了探索这个问题和其他问题，最近发射的 PACE 卫星和 NASA地球系统观测站的未来任务将在 CloudSat 和 CALIPSO 的基础上再接再厉，为新一代的研究提供支持。斯蒂芬斯说："2030 年的地球将不同于 2000 年的地球。世界变了，气候也变了。继续进行这些测量将使我们对不断变化的天气模式有新的认识。"团队介绍CloudSat项目由 JPL 为美国国家航空航天局管理。JPL 开发了云层剖面雷达仪器，加拿大航天局提供了重要的硬件。科罗拉多州立大学提供科学数据处理和分发服务。科罗拉多州布鲁姆菲尔德的 BAE 系统公司设计并建造了航天器。美国太空部队和美国能源部提供了资源。美国和国际大学及研究中心为任务科学团队提供支持。位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院为美国国家航空航天局管理 JPL。CALIPSO 是美国国家航空航天局（NASA）和法国国家空间研究中心（CNES）的一项联合任务，于 2023 年 8 月结束。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

美国航空航天局成功发射一颗新气候观测卫星

美国航空航天局成功发射一颗新气候观测卫星 当地时间2月8日，据《国会山报》报道，美国国家航空航天局 (NASA) 通过太空探索技术公司 (SpaceX) 的猎鹰9号发射系统，于当日凌晨1时30分左右成功发射了一颗新的气候观测卫星，用于收集有关地球大气和海洋的信息。 、

NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法

NASA的PACE卫星传回的数据正重新定义我们对地球气候和海洋的看法 美国国家航空航天局的 PACE（浮游生物、气溶胶、云层、海洋生态系统）航天器在地球上空运行。图片来源：NASA GSFC浮游生物、气溶胶、云层和海洋生态系统（PACE）卫星于 2 月 8 日发射升空，经过数周的航天器和仪器在轨测试，以确保其正常运行和数据质量。这项任务正在收集数据，公众现在可以访问 年 2 月 28 日，OCI 卫星发布的第一张图像显示了南非海岸附近海洋中这些微小海洋生物的两个不同群落。图像中央部分显示的是粉红色的 Synechococcus 和绿色的 picoeukaryotes。图片左侧显示的是海洋的自然色彩，右侧显示的是叶绿素-a 的浓度，叶绿素-a 是一种光合色素，用于识别浮游植物的存在。图片来源：美国国家航空航天局PACE 数据将使研究人员能够研究海洋中的微观生命和空气中的微粒，从而加深对渔业健康、有害藻类大量繁殖、空气污染和野火烟雾等问题的了解。利用 PACE，科学家还可以研究海洋和大气是如何相互作用并受到气候变化的影响的。美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊（Bill Nelson）说："这些令人惊叹的图像进一步推动了美国国家航空航天局保护地球家园的承诺。PACE的观测将使我们更好地了解我们的海洋和水道以及以它们为家的微小生物是如何影响地球的。从沿海社区到渔业，NASA正在为所有人收集关键的气候数据。""PACE任务的第一道曙光是我们为更好地了解我们不断变化的地球而持续努力的一个重要里程碑。地球是一个水行星，但我们对月球表面的了解却比对我们自己的海洋还要多。美国宇航局地球科学部主任卡伦-圣杰曼（Karen St. Germain）说："PACE是几项关键任务之一，包括SWOT和我们即将进行的NISAR任务，这些任务正在开启地球科学的新时代。"PACE 的 OCI 仪器还收集可用于研究大气状况的数据。这幅 OCI 图像的前三幅描绘了从北非飘入地中海的尘埃，显示了科学家们过去利用卫星仪器收集到的数据真彩图像、气溶胶光学深度和紫外线气溶胶指数。下面两张图片展示了新的数据，这些数据将帮助科学家创建更精确的气候模型。单散射反照率（SSA）显示了散射或吸收光的比例，将用于改进气候模型。气溶胶层高度（Aerosol Layer Height）显示气溶胶在地面或大气层中的位置，有助于了解空气质量。资料来源：NASA/UMBC这颗卫星的海洋色彩仪器由位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心建造和管理，它通过紫外线、可见光和近红外线光谱观测海洋、陆地和大气层。以前的海洋色彩卫星只能探测到少数几种波长，而 PACE 能探测到 200 多种波长。有了这一广泛的光谱范围，科学家就能识别浮游植物的特定群落。不同的物种在生态系统和碳循环中发挥着不同的作用大多数是良性的，但有些对人类健康有害因此区分浮游植物群落是该卫星的一项关键任务。PACE 的两台多角度偏振仪 HARP2 和 SPEXone 可以测量云层和大气中微小颗粒反射的偏振光。这些微粒被称为气溶胶，从灰尘、烟雾到海雾等等。这两种偏振计在功能上具有互补性。SPEXone由荷兰空间研究所（SRON）和荷兰空中客车公司（Airbus Netherlands B.V.）制造，将在五个不同的视角下以高光谱分辨率观测地球探测彩虹的所有颜色。马里兰大学巴尔的摩郡分校（UMBC）建造的 HARP2 将以 60 个不同的视角观测四种波长的光。PACE上的SPEXone偏振计仪器提供的早期数据显示了2024年3月16日日本上空和2024年3月6日埃塞俄比亚上空对角线范围内的气溶胶。在上两幅图中，浅色代表偏振光的比例较高。在底部面板中，SPEXone 数据被用来区分细气溶胶（如烟雾）和粗气溶胶（如灰尘和海雾）。SPEXone 数据还可以测量气溶胶对太阳光的吸收程度。在埃塞俄比亚上空，数据显示大部分细颗粒吸收了太阳光，这是典型的生物质燃烧产生的烟雾。在日本，也有细气溶胶，但没有同样的吸收。这表明东京的城市污染被吹向海洋，并与海盐混合。SPEXone 偏振观测结果显示在 PACE 的另一个仪器 OCI 拍摄的真彩背景图像上。资料来源：SRON有了这些数据，科学家们将能够测量云的特性这对了解气候非常重要并监测、分析和识别大气气溶胶，从而更好地向公众通报空气质量。科学家还将能够了解气溶胶如何与云相互作用并影响云的形成，这对于创建精确的气候模型至关重要。2024年3月11日，PACE的HARP2偏振仪拍摄到南美洲西海岸上空云层的早期图像。偏振仪数据可用于确定构成云虹的云滴的信息，云虹是由云滴而不是雨滴反射的阳光产生的彩虹。科学家们可以了解云层对人为污染和其他气溶胶的反应，还可以利用这些偏振测量数据测量云滴的大小。资料来源：UMBC"二十多年来，我们一直梦想着能获得类似PACE的图像。终于看到了真实的东西，这真是超现实。"NASA戈达德的PACE项目科学家杰里米-韦德尔（Jeremy Werdell）说。"所有三个仪器的数据质量都非常高，我们可以在发射两个月后开始公开发布这些数据，我为我们的团队能够做到这一点而感到自豪。这些数据不仅会对我们的日常生活产生积极影响，为空气质量和水生生态系统的健康提供信息，而且还会随着时间的推移改变我们对地球家园的看法。"PACE 任务由美国航天局戈达德分局管理，该分局还建造并测试了航天器和海洋颜色仪器。超角彩虹偏振仪 2 号（HARP2）由巴尔的摩郡马里兰大学设计和制造，行星探测光谱偏振仪（SPEXone）由荷兰空间研究所、空中客车防务公司和荷兰航天公司牵头的荷兰财团开发和制造。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：