211service.com
Robotfly jagter efter klimadata
For første gang er NASA begyndt at flyve et ubemandet fly udstyret med videnskabelige instrumenter for at observere Jordens atmosfære mere detaljeret. Bureauet har indgået et samarbejde med Northrop Grumman at udstyre tre fly, kaldet Global Hawks , som blev givet til NASA af det amerikanske luftvåben. I modsætning til bemandede fly udstyret med jordobservationsværktøjer, kan Global Hawks flyve i op til 30 timer og rejse over længere afstande og i store højder; de kan også indsamle mere præcise data end satellitter og kan placeres til at overvåge et område i længere perioder.
Robo-fly: NASA og Northrop Grumman har udviklet dette ubemandede fly udstyret med videnskabelige instrumenter til jordvidenskabelige missioner. Kaldet Global Hawk, NASA købte flyet fra det amerikanske luftvåben og modificerede det til at bære instrumenter til at overvåge atmosfæren mere præcist, end satellitter kan.
Der er visse typer atmosfæriske og geovidenskabelige data, som vi mangler, selvom vi har ting som satellitter, bemandede fly og overfladebaserede netværk, siger Robbie Hood , direktør for National Oceanic and Atmospheric Administration's ( NOAA ) Program for ubemandede flysystemer. NOAA har indgået en aftale med NASA om at hjælpe med at konstruere de videnskabelige instrumenter og guide de videnskabelige missioner for Global Hawks. Hood vil evaluere flyene for at bestemme, hvordan de bedst kan bruges. For eksempel, siger hun, kunne de flyve over en orkan for at overvåge dens intensitetsændringer eller flyve over arktis for at overvåge havisens ændringer mere detaljeret.
Global Hawks' første mission blev lanceret i sidste uge - et fly fløj fra NASAs Dryden Flight Research Center ved Edwards Air Force Base i Californien over Stillehavet. Projektets videnskabsmænd vil starte cirka en flyvning om ugen indtil udgangen af april. Dronen er udstyret med 11 forskellige instrumenter til at tage målinger og kortlægge aerosoler og gasser i atmosfæren, profilere skyer og indsamle meteorologiske data såsom temperaturer, vinde og tryk. Det har også high-definition kameraer til at afbilde havets farver.
Den første mission er for det meste en demonstrationsmission for at bevise systemets muligheder, siger Paul Newman , co-projekt videnskabsmand og en atmosfærisk fysiker ved NASA Goddard Space Flight Center i Greenbelt, MD. Flyet vil også flyve under Aura satellit , en NASA-satellit, der i øjeblikket studerer jordens ozon, luftkvalitet og klima, for at validere dens målinger og sammenligner dens aflæsninger og hvad det nye fly kan gøre. Satellitter giver dig global dækning hver dag, men de kan ikke se en region særlig præcist. Flyet kan give dig regelmæssige observationer og meget fin opløsning, siger Newman.
Robotflyene opererer fuldstændigt selvstændigt - videnskabsmænd programmerer flyet før afgang med de tilsigtede destinationer, og flyet navigerer sig selv. Forskere kan dog ændre flyets flyvevej én gang på ruten eller fjernstyre det i en nødsituation. Fordi en Global Hawk-flyvning kan vare 30 timer (sammenlignet med 12 timer for en bemandet flyvning), kan flyet rejse til områder, såsom Arktis, der typisk er for farlige til bemandede missioner.
Autonom flyver: Flyets første mission er at overvåge atmosfæren over Stillehavet. Den kan flyve i op til 30 timer, nå en højde på 19,8 kilometer og rejse en rækkevidde på 22.800 kilometer.
NASA erhvervede flyene fra det amerikanske luftvåben i 2007. De blev oprindeligt udviklet til overvågnings- og rekognosceringsmissioner. Nu ændrer forskere dem til deres første omfattende jordvidenskabelige missioner. Vi kan få høj opløsning in situ målinger, og det er virkelig guldstandarden, og noget, som vi aldrig før har været i stand til, siger Randy Albertson, direktør for NASAs Airborne Science Program i geovidenskabsafdelingen i Dryden.
Instrumenterne ombord til den første mission inkluderer: et LIDAR-instrument, der bruger en laserpuls til at måle formen, størrelsen og tætheden af skyer og aerosoler; en spektrograf, der måler og kortlægger forurenende stoffer som nitrogendioxid, ozon og aerosoler; et ultraviolet fotometer til ozonmålinger; en gaskromatograf til at beregne drivhusgasser; en håndfuld andre instrumenter, der nøjagtigt kan måle atmosfærisk vanddamp og ozonnedbrydende chlorfluorcarboner; og højopløsningskameraer til at afbilde havets farver og lære om deres biologiske processer. (Se en komplet liste over nyttelast her.)
Forskerne vil også være i stand til at prøve dele af atmosfæren, som de ikke har været i stand til at nå eller overvåge i længere tid - den øvre troposfære og den nedre stratosfære. Flyet kan flyve i en højde af 19.812 kilometer og rejse næsten 22.800 kilometer. Den del af atmosfæren er en afgørende region, der reagerer på og bidrager til klimaændringer ved overfladen, og vi er blevet klar over, at det er stærkt undersamplet, siger David Fahey , co-projekt videnskabsmand og en forskningsfysiker ved NOAAs Earth Science Research Lab i Boulder, CO. Hvis du ikke ved, hvad der foregår i visse områder af atmosfæren, vil du fejlfortolke, hvad der foregår ved overfladen.
NASA og Northrop Grumman modificerede flyet til at være et plug-in-play system, så instrumenter nemt kan tages af og nye installeres, afhængigt af missionen. Flyet kan også redesignes til en specifik mission, hvis det er nødvendigt.
Flyene er virkelig robot-satellit-flyhybrider, der kommer til at revolutionere den måde, vi laver videnskab på, siger Newman. Den næste mission bliver at studere orkaner i Caribien og vil omfatte en ny pakke af instrumenter til flyene.