【技术创新】NASA新仪器对空气污染及气旋进行研究

2016年5月14日

多角度气溶胶成像仪（MAIA）将利用一对相机组成的仪器，针对空气污染中颗粒物大小、组成和数量进行辐射度和极化测量。作为MAIA研究活动的一部分，研究人员将MAIA测量结果与人口健康记录相结合，为了更好地了解气溶胶污染物和诸如不良出生结果、心血管、呼吸道疾病和过早死亡健康问题之间的联系。

　　美国国家航空航天局（NASA）为地球科学新研究选择了两个研究项目计划书，其中一个项目计划书来自加州帕萨迪纳喷气推进实验室（JPL），计划在近地轨道使用新仪器跟踪空气污染有害颗粒物并对热带气旋发展问题进行研究。

　　多角度气溶胶成像仪（MAIA）收集的小颗粒大气气溶胶观测数据将结合健康信息，确定世界各主要城市的空气污染物中不同类型颗粒物的毒性。来自JPL的David Diner是此研究项目的首席科学家。

　　基于小型卫星星座的降水结构和风暴强度时间解析观测（TROPICS）项目将开发和发射立方体卫星星座（CubeSats constellation）并基于快速重访样本对热带气旋发展问题进行研究。位于列克星敦的麻省理工学院（MIT）林肯实验室的William Blackwell是该项目的首席科学家。

　　这些仪器通过激烈竞争，从提交给NASA地球风险仪器—3项目中的14个竞争方案中选出。地球风险研究项目是补充NASA较大项目的小规模、定向科学研究项目。美国国家研究委员会（NRC）于2007年建议NASA实施定期征集这种快捷省力的项目。

　　位于华盛顿的NASA科学任务署代理副署长Geoffrey Yoder指出，他们为做出扩大立方体卫星（CubeSats）在地球科学方面的应用的选择感到兴奋，这将为直接获得社会效益进行测量研究并开展分析工作。这些地球风险创新仪器将连接并扩充NASA现有对地观测传感器。

　　MAIA将利用一对相机组成的仪器对空气污染中颗粒物大小、组成和数量进行辐射度和极化测量。作为MAIA研究活动的一部分，为更好地了解气溶胶污染物和诸如不良出生结果、心血管、呼吸道疾病和过早死亡健康问题之间的联系，研究人员将MAIA测量结果与人口健康记录相结合。

　　MAIA团队在偏振测定、空气污染和人类健康研究方面有很多经验。Diner在工作生涯中指导过许多亚轨道平台偏振测定观测活动。团队合作伙伴包括：位于弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心，位于马里兰州格林贝尔特的戈达德（Goddard）太空飞行中心以及许多大学、联邦研究机构和国际伙伴。

　　TROPICS项目将由12颗CubeSats卫星组成，每颗卫星大约1英尺（0.3米）长，重量仅有8.5镑（3.9公斤），利用测量温度、湿度、降水和云属性的扫描微波辐射计进行测量。CubeSats将进入3个独立的轨道平面，使整个卫星群以每21分钟的频率频繁对热带气旋变化进行监测。

　　TROPICS研究团队具有开发CubeSats和分析卫星风暴观测结果的以往经验，并包括许多合作伙伴：位于弗吉尼亚州瓦勒普斯岛的NASA瓦勒普斯飞行基地、Goddard、多所大学和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）。

　　这两个研究项目从NASA第三届地球风险项目仪器竞赛中胜出。在2012年第一届地球风险项目仪器竞赛中胜出的对流层排放：污染监测任务（TEMPO）首次利用天基传感器对北美地区的空气化学污染物进行每小时间隔的日间监测。它将与位于赤道上方约22000英里（35406公里）轨道中的一颗正在运行的商业卫星共享承载载荷。

　　2014年胜出的第二个项目是全球生态系统动态研究（GEDI）和星载生态系统（ECOsystem）国际空间站热辐射计实验项目（ECOSTRESS）。这些仪器将从国际空间站测量全球植被变化情况，阐释气候和土地利用变化如何影响森林和生态系统。

　　注：地球风险任务由位于兰利的科学任务理事会“NASA地球系统科学探险者”项目负责。项目中的任务为适应新科学优先权和获得定期地球科学研究机会提供了一个创新途径。

　　原文题目：NASA Selects Instruments to Study Air Pollution， Tropical Cyclones

　　资料来源：http://www.wltz.com/story/31438331/nasa-selects-instruments-to-study-air-pollution-tropical-cyclones

　　（王化编译，殷永元审核）