NASA - Het ruimtestation gebruiken om studies te ondersteunen die relevant zijn voor het begrijpen van klimaatverandering

Anonim

De aarde koos het internationale ruimtestation in mei 2010 na het loskoppelen van Atlantis tijdens de STS-132 missie.

Nachtschone wolken gefotografeerd vanuit het ruimtestation in juli 2008.

De Cupola op het internationale ruimtestation biedt een panoramisch zicht op de aarde voor observaties.

Een nachtelijk beeld van de Nijldelta en de oostelijke Middellandse Zee vanaf het station in november 2010.

Voor veel astronauten is de meest gedenkwaardige ervaring tijdens de ruimtevlucht de kwetsbare blauwe bol van de aarde onder het ruimtestation. Met de veranderende verlichtingsomstandigheden en voorbijgaande seizoenen, is men nooit moe van het dynamische zicht. Stofstormen vegen het zuidwesten van de VS, lagedrukgebieden brengen regen naar Noord-Europa, een tyfoon die Japan raakt en noctilucente wolken op hoge breedtegraden - al deze zijn gemakkelijk te zien vanaf de buitenpost. Wetenschappelijke instrumenten aan boord van een internationale vloot van satellieten zijn routinematig de omgeving van de aarde aan het klinken, meten en analyseren en leveren essentiële gegevens voor het begrijpen van langetermijnveranderingen in het klimaat op aarde. Als aanvulling op het werk van de speciale aardobservatiesatellieten heeft het Europees Ruimteagentschap (ESA) een aankondiging van een kans (of AO) gelanceerd voor nieuwe stationsexperimenten voor relevante studies naar klimaatverandering.

Verschillende natuurlijke fysische processen modificeren de atmosfeer, oceanen en landoppervlakken op korte en lange termijn schalen. In de afgelopen 150 jaar hebben menselijke activiteiten geresulteerd in significante veranderingen in vele aspecten van het milieu van de aarde, waaronder toename van broeikasgasconcentraties, wijziging van de stikstof- en fosforcyclus en grote veranderingen in het landgebruik (bijvoorbeeld ontbossing). Het is van cruciaal belang dat we de interactie begrijpen van door de mens veroorzaakte veranderingen en natuurlijke veranderingen om toekomstige veranderingen in de omgeving van de aarde te voorspellen. Deze informatie zal op zijn beurt bijdragen tot duurzame ontwikkeling in relatie tot menselijke activiteiten, terwijl de degradatie van het milieu tot een minimum wordt beperkt en de kwetsbaarheid van de samenleving voor klimaatverandering wordt beperkt.
ESA exploiteert momenteel, samen met andere internationale agentschappen, een aantal aardobservatiesatellieten met specifieke instrumenten om specifieke missiedoelstellingen te bereiken. Deze worden voornamelijk ondersteund door het Living Planet-programma van ESA, de wereldwijde monitoring voor milieu en veiligheid, of GMES, het programma (gezamenlijk uitgevoerd met de Europese Unie) en het Climate Change Initiative van ESA.
Een groot aantal internationale onderzoeksactiviteiten wordt routinematig uitgevoerd aan boord van het internationale ruimtestation ISS. Historisch gezien lag het zwaartepunt van het Europese onderzoek op het gebied van het leven en de fysische wetenschappen, gebruikmakend van de microzwaartekracht en de blootstelling aan de door het station geboden ruimtevaartomgeving. Het station heeft echter een duidelijk potentieel dat kan worden gebruikt als een platform met meerdere gebruikers voor studies in astrofysica, zonnewetenschap, fundamentele fysica, aardwetenschappen en klimaatverandering.
Om de belangstelling van de Europese en internationale onderzoeksgemeenschappen voor het inzetten van teledetectie-instrumenten op het ruimtestation voor wereldwijde veranderingsstudies te beoordelen, werd een oproep tot ideeën gedaan door ESA's Directoraat voor Human Spaceflight (nu directoraat Ruimtelijke Ruimtevaart en Operaties) en ondersteund door het Directoraat van aardobservatieprogramma's in oktober 2009. Vijfenveertig voorgestelde ideeën werden ontvangen, met veel veelbelovende voorgestelde concepten. Dit bevestigde een hoge interesse in het gebruik van het station voor onderzoek naar klimaatverandering en er werden verschillende interessante thematische gebieden geïdentificeerd. De recente aankondiging van opportuniteitsvoorstellen zal peer-reviewed worden en verschillende kandidaat-experimenten zullen worden geselecteerd voor nader gedetailleerd onderzoek en worden ontwikkeld voor vluchten op het ruimtestation. Verdere details zijn beschikbaar op // www.esa.int / SPECIALS / HSF_Research / SEMPM17TLPG_0.html.
Het ruimtestation biedt mogelijkheden om instrumenten en experimenten te vliegen zonder de ontwikkeling van een speciaal satellietplatform. De baanhelling van 51, 6 ° en de hoogte van 220 250 mijl (350-400 kilometer) verschillen van die van de meeste aardobservatiesatellieten. Instrumenten kunnen op verschillende externe locaties worden gemonteerd, waaronder de truss-structuur en speciale platforms op de Europese modules voor Columbus, Japans Kibo en Russisch. De externe laadvermogensfaciliteit van de Europese Columbus-module, oftewel CEPF, heeft vier nuttige plaatsen voor de aanhechting van lading aan het einde van de module, zodat nadir, zenit en zij (ledematen) kunnen worden bekeken. Verschillende instrumenten die relevant zijn voor aardwetenschappen en klimaatverandering zijn in ontwikkeling of worden al op het station ingezet. De zenith-poort van de CEPF wordt momenteel bezet door ESA Sun Monitoring op de externe laadvermogenfaciliteit van Columbus, of SOLAR, instrument, dat de zonne-energie bestralingssterkte meet - een belangrijke parameter voor klimaatstudies. De ESA Atmosphere Space Interactions Monitor, ofASIM, die hoogenergetische optische en gammastraling-evenementen in verband met onweersbuien zal bestuderen, zal in 2015 op Columbus worden toegepast. Op het externe platform van de Japanse Kibo-module, de JAXA Supergeleidende submillimeter-golf ledemaatzoemer, of SMILES-instrument, gemeten spoorgassen in de stratosfeer, inclusief chemicaliën die interageren met de ozonlaag van de aarde. Ook gemonteerd aan de buitenkant van de Kibo, is de NASA Hyperspectral Imager voor de kustzee (HICO) een afbeeldingsspectrometer voor het bestuderen van kustwateren.
Een extra locatie voor instrumenten bevindt zich in het station en profiteert van hoogwaardige weergavepoorten en -vensters. Het NASA Destiny Laboratory heeft de Window Observational Research Facility, of WORF, die het mogelijk maakt om door een speciaal nadir-kijkvenster te kijken, terwijl de Cupola-module zeven vensters heeft die panoramische nadir en ledematen van de aarde bieden. Aardobservatie met behulp van handheld digitale camera's wordt momenteel uitgevoerd door de bemanningsleden via de stationsvensters als onderdeel van het Crew Earth Observations- of CEO-experiment. Potentiële, laboratorium- of luchtinstrumenten kunnen binnen relatief korte doorlooptijden worden ontwikkeld en gevlogen. Het station biedt een normale "shirthoes" -omgeving waarin instrumenten kunnen worden bediend, evenals de mogelijkheid voor de bemanning om rechtstreeks met het experiment te communiceren (bijvoorbeeld om de configuratie of filters te wijzigen).
Jason Hatton
Divisie Wetenschap en Toepassingen
Gebruik van het International Space Station en afdeling Astronaut Support
Directoraat van Human Spaceflight and Operations
ESA / ESTEC

menu
menu