211service.com
Robotplan jagar efter klimatdata
För första gången har NASA börjat flyga ett obemannat flygplan utrustat med vetenskapliga instrument för att observera jordens atmosfär mer i detalj. Byrån har samarbetat med Northrop Grumman att utrusta tre flygplan, kallad Global Hawks , som gavs till NASA av det amerikanska flygvapnet. Till skillnad från bemannade flygplan utrustade med jordobservationsverktyg kan Global Hawks flyga i upp till 30 timmar och resa längre sträckor och på höga höjder; de kan också samla in mer exakta data än satelliter och kan stationeras för att övervaka ett område under längre tidsperioder.
Robo-plan: NASA och Northrop Grumman har utvecklat detta obemannade flygplan utrustat med vetenskapliga instrument för geovetenskapsuppdrag. NASA, som kallas Global Hawk, köpte flygplanet från det amerikanska flygvapnet och modifierade det för att bära instrument för att övervaka atmosfären mer exakt än vad satelliter kan.
Det finns vissa typer av atmosfäriska och geovetenskapliga data som vi saknar, även om vi har saker som satelliter, bemannade flygplan och ytbaserade nätverk, säger Robbie Hood , chef för National Oceanic and Atmospheric Administrations ( NOAA ) Program för obemannade flygplanssystem. NOAA har bildat ett avtal med NASA för att hjälpa till att konstruera de vetenskapliga instrumenten och vägleda vetenskapsuppdragen för Global Hawks. Hood kommer att utvärdera flygplanet för att avgöra hur de bäst kan användas. Till exempel, säger hon, kan de flyga över en orkan för att övervaka dess intensitetsförändringar eller flyga över Arktis för att övervaka havsisförändringar i högre detalj.
Global Hawks första uppdrag lanserades förra veckan – ett flygplan flög från NASA:s Dryden Flight Research Center vid Edwards Air Force Base i Kalifornien över Stilla havet. Projektets forskare kommer att starta cirka en flygning i veckan fram till slutet av april. Drönaren är utrustad med 11 olika instrument för att göra mätningar och kartlägga aerosoler och gaser i atmosfären, profilera moln och samla in meteorologiska data som temperaturer, vindar och tryck. Den har också högupplösta kameror för att avbilda havets färger.
Det första uppdraget är mestadels ett demonstrationsuppdrag för att bevisa systemets kapacitet, säger man Paul Newman , samprojektforskare och atmosfärsfysiker vid NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, MD. Flygplanet kommer också att flyga under Aura satellit , en NASA-satellit som för närvarande studerar jordens ozon, luftkvalitet och klimat, för att validera dess mätningar och göra en jämförelse mellan dess avläsningar och vad det nya flygplanet kan göra. Satelliter ger dig global täckning varje dag, men de kan inte se en region särskilt exakt. Flygplanet kan ge dig regelbundna observationer och mycket fin upplösning, säger Newman.
Robotflygplanen fungerar helt autonomt – forskarna programmerar planet före avgång med de avsedda destinationerna, och planet navigerar sig själv. Men forskare kan ändra flygplanets flygväg en gång på vägen eller fjärrstyra det i en nödsituation. Eftersom en Global Hawk-flygning kan pågå i 30 timmar (jämfört med 12 timmar för en bemannad flygning), kan flygplanet resa till regioner, som Arktis, som vanligtvis är för farliga för bemannade uppdrag.
Autonom flygare: Flygplanets första uppdrag är att övervaka atmosfären ovanför Stilla havet. Den kan flyga i upp till 30 timmar, nå en höjd av 19,8 kilometer och resa en räckvidd på 22 800 kilometer.
NASA förvärvade flygplanet från det amerikanska flygvapnet 2007. De utvecklades ursprungligen för övervaknings- och spaningsuppdrag. Nu modifierar forskare dem för sina första omfattande geovetenskapliga uppdrag. Vi kan få högupplösta mätningar på plats, och det är verkligen guldstandarden, och något som vi aldrig tidigare har kunnat göra, säger Randy Albertson, chef för NASA:s Airborne Science Program i geovetenskapsavdelningen i Dryden.
Instrumenten ombord för det första uppdraget inkluderar: ett LIDAR-instrument som använder en laserpuls för att mäta formen, storleken och densiteten hos moln och aerosoler; en spektrograf som mäter och kartlägger föroreningar som kvävedioxid, ozon och aerosoler; en ultraviolett fotometer för ozonmätningar; en gaskromatograf för att beräkna växthusgaser; en handfull andra instrument som noggrant kan mäta atmosfärisk vattenånga och ozonnedbrytande klorfluorkolväten; och högupplösta kameror för att avbilda havets färger och lära sig om deras biologiska processer. (Se en fullständig lista över nyttolast här .)
Forskarna kommer också att kunna ta prov på delar av atmosfären som de inte har kunnat nå eller övervaka under lång tid – den övre troposfären och den nedre stratosfären. Flygplanet kan flyga på en höjd av 19,812 kilometer och resa nästan 22 800 kilometer. Den delen av atmosfären är en avgörande region som reagerar på och bidrar till klimatförändringar på ytan, och vi har kommit att inse att den är mycket undersamplad, säger David Fahey , samprojektforskare och forskningsfysiker vid NOAA:s Earth Science Research Lab i Boulder, CO. Om du inte vet vad som händer i vissa delar av atmosfären kommer du att misstolka vad som händer på ytan.
NASA och Northrop Grumman modifierade flygplanet för att vara ett plug-in-play-system, så att instrument enkelt kan tas av och nya installeras, beroende på uppdraget. Planet kan också göras om för ett specifikt uppdrag, om det behövs.
Planen är verkligen robotbaserade satellit-flygplanshybrider som kommer att revolutionera sättet vi gör vetenskap på, säger Newman. Nästa uppdrag blir att studera orkaner i Karibien, och kommer att inkludera en ny uppsättning instrument för flygplanen.