Если отобрано для миссии полета, КОСАТКА изучит микроскопический фитопланктон, крошечные зеленые заводы, которые плавают в верхнем слое океана и составляют основу морской пищевой цепи.Задуманный в 2001 как следующий технологический шаг вперед в наблюдении океанского цвета, ГРУППА РАЗРАБОТЧИКОВ КОСАТКИ использовала финансирование из Внутренней Научно-исследовательской программы Годдара и Instrument Incubator Program (IIP) НАСА, чтобы развивать прототип. Законченный в 2014, КОСАТКА теперь – соперник как основной инструмент на предстоящей миссии науки о Земле.
Если это выбрано, КОСАТКА возьмет океанский цвет, контролирующий к следующему уровню, помогая ученым более точно измерить морской фотосинтез, который является ключевым для углеродного цикла и океанской пищевой цепи.Как его предшественники, которые также измерили океанский цвет, инструмент будет наблюдать фитопланктон, который цветет в массе, покрывая сотни квадратных миль морской поверхности сразу и оставляя след, который явно видим от пространства. В частности, исследователи будут наблюдать, что глобальные изменения в океанском цвете оценивают концентрации хлорофилла, использование заводов пигмента для фотосинтеза – процесс, во время которого крошечные заводы преобразовывают энергию из солнца и углекислого газа в органические соединения та жизнь поддержки.
Приблизительно одна четверть сделанного человеком углекислого газа заканчивается в океане, сказал Чак Макклэйн, бывший научный руководитель КОСАТКИ с Ocean Color Group Годдара. «Океан – большой слив для CO2, и часть того слива включает океанскую биологию».КОСАТКА основывается на работе, которую ученые Годдара и инженеры вели в разработке океанских цветных датчиков. Доказательство понятия Годдара – Сканер Цвета Прибрежной зоны, который летел на Нимбе 7 с 1978 до 1986 – был первым датчиком, который продемонстрирует, что океанский хлорофилл мог быть измерен от пространства. Рассматривающая Море Широкая миссия Датчика Поля зрения НАСА, которая собрала данные с 1997 до 2010, была первой ведущей миссией обычно наблюдать океанский цвет для долгосрочного исследования климата.
В настоящее время исследователи используют Умеренное Отображение Резолюции Spectroradiometer на космическом корабле Земли и Воды НАСА и Видимый Инфракрасный Номер люкс Радиометра Красителя на борту Национального Полярно орбитального спутника Партнерства Suomi.Различение КОСАТКИ особенностей
То, что устанавливает КОСАТКУ кроме ее предшественников, является ее гиперспектральной способностью. Вместо того, чтобы наблюдать горстку дискретных групп в определенных длинах волны, отраженных от океана, КОСАТКА измеряет ряд полос от 350 миллимикронов до 900 миллимикронов в резолюции на пять миллимикронов. Вместо того, чтобы иметь необходимость выбрать один оттенок, чтобы представлять каждый цвет радуги, ORCA будет видеть всю радугу, включая цветные градации зеленого цвета, которые исчезают в синий. В дополнение к гиперспектральным группам у инструмента есть три коротких волны инфракрасные полосы, которые измеряют определенные длины волны между 1200 и 2 200 миллимикронами для атмосферного применения.
«Это – более чем сто длин волны, которые мы измеряем», сказал Макклэйн. «Мы начинаем путь вниз в ультрафиолетовых, действительно коротких длинах волны, и мы идем, убирают к инфракрасной короткой волне». До настоящего времени никакой спутниковый океанский цветной инструмент не предлагает этот диапазон длины волны.
Больше и непрерывные длины волны означают больше данных и более усовершенствованных наблюдений за верхними слоями океана, сказал он.«Когда у Вас есть больше информации о спектре воды, тогда Вы можете сделать лучший анализ того, что находится в воде.
Большинство разновидностей фитопланктона зеленое, но у них есть различные типы зеленого цвета, таким образом, у них есть немного отличающиеся спектры. Вам нужно много различных длин волны, чтобы различить эти различия», сказал Герхард Майстер, научный руководитель КОСАТКИ.В частности, исследователи получат более точные измерения концентраций хлорофилла. Концентрация отражает размер цветка фитопланктона и сколько углерода это держится.
Обнаружение хлорофилла в различных длинах волны также позволит исследователям различать типы фитопланктона. Исследователи также могли собрать информацию относительно других типов существующих частиц, таких как приостановленные отложения в прибрежных районах.Прототипу КОСАТКИ проектировали телескоп просмотра, чтобы пронестись через 2 000 километров (1 243 мили) океана за один раз. Это забирает свет, отраженный из морской поверхности, которая тогда проходит через серию зеркал, оптических фильтров, трений и линз.
Эти компоненты направляют свет на множество датчиков, которые покрывают полный спектр длин волны.Цель развития прототипа состояла в том, чтобы получить КОСАТКУ максимально близко к готовности полета с минимальным риском, сказал Макклэйн. «Часть проекта IIP не была только, чтобы построить его, но также и пройти очень полную оценку результатов деятельности», сказал он. «Мы пытались удостоверить, что мы встретили все эксплуатационные требования, все, что мы могли обойтись без наличия инструмента полета. Мы были успешны в выполнении этого».Meister соглашается. «Когда мы получили фактические данные из инструмента, мы поняли, ничего себе, это – хороший инструмент», сказал он.
Теперь, когда прототип полон, команда КОСАТКИ ждет зеленого света, чтобы начать работать над версией, которая полетит в космосе.