Een door NASA gebouwde broeikasgasdetector is een stap dichter bij de lancering. Met dit instrument kan de non-profitorganisatie CarbonMapper de bronnen van methaan en koolstofdioxide uit de ruimte identificeren en meten. Een ultramoderne beeldspectrometer die de broeikasgassen methaan en koolstofdioxide vanuit de ruimte zal meten, is een stap dichter bij de lancering deze maand na aankomst in de cleanroom van Planet Labs PBC (Planet) in San Francisco.

Een beeldspectrometer voor de uitstoot van broeikasgassen, ontwikkeld door het Jet Propulsion Laboratory van NASA, is geleverd aan PlanetLabsPBC. De satelliet, die in 2024 gelanceerd zal worden, zal de mondiale monitoringmogelijkheden van het Carbon Mapper Program verbeteren. (Satellietillustratie koolstofplotter)

Het wetenschappelijke instrument, ontworpen en gebouwd in het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA in Zuid-Californië, zal deel uitmaken van een poging om gegevens te verzamelen over puntbronemissies van broeikasgassen onder leiding van de non-profitorganisatie CarbonMapper. De Carbon Mapper Imaging Spectrometer, die gebruik maakt van technologie die is ontwikkeld voor NASA-luchtactiviteiten en ruimtemissies, zal gerichte gegevens opleveren over ‘superemitters’ – een klein aantal individuele emissiebronnen die verantwoordelijk zijn voor een groot deel van de mondiale methaan- en kooldioxide-uitstoot.

De beeldspectrometer zal de broeikasgassen methaan en kooldioxide meten en zal in augustus in gebruik worden genomen bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA voordat hij wordt verscheept naar Planet Labs PBC in San Francisco. In de komende maanden zal het instrument worden geïntegreerd in een Tanager-satelliet. Bron afbeelding: NASA/JPL-Caltech

De Carbon Mapper Alliance is een publiek-privaat partnerschap onder leiding van de Carbon Mapper Organization en haar partners, waaronder JPL, Planet, California Air Resources Board, Rocky Mountain Institute, Arizona State University en de University of Arizona.

Het instrument is een geavanceerde beeldspectrometer die honderden golflengten van licht meet dat wordt gereflecteerd door het aardoppervlak en wordt geabsorbeerd door gassen in de atmosfeer van de aarde. Verschillende verbindingen – waaronder methaan en koolstofdioxide – absorberen licht van verschillende golflengten, waardoor spectrale ‘vingerafdrukken’ achterblijven die kunnen worden geïdentificeerd door beeldspectrometers. Deze infraroodvingerafdrukken, onzichtbaar voor het menselijk oog, zouden de intense uitstoot van broeikasgassen kunnen lokaliseren en kwantificeren en potentiële inspanningen om de uitstoot te verminderen kunnen versnellen.

In juli schoof een technicus de beeldspectrometer in de thermische vacuümtestkamer van JPL, die methaan en koolstofdioxide uit de baan van de aarde zal meten. Ingenieurs gebruiken de kamer om de spectrometer te onderwerpen aan de extreme temperaturen die hij in het vacuüm van de ruimte tegenkomt. Videobron: NASA/JPL-Caltech

Op 12 september werd de spectrometer naar Planet gestuurd, met plannen om hem te integreren in de door het bedrijf ontworpen Tanager-satelliet. De werkzaamheden zullen naar verwachting enkele maanden duren. De lancering is gepland voor begin 2024.

Voordat de spectrometer JPL verliet, onderging hij een reeks kritische tests om er zeker van te zijn dat hij bestand was tegen de ontberingen van de lancering en de barre omstandigheden in de ruimte. Ingenieurs hebben de spectrometer onderworpen aan hevige trillingen die vergelijkbaar zijn met de trillingen die worden ervaren wanneer een raket in een baan om de aarde wordt gelanceerd, evenals aan extreme temperaturen die in het vacuüm van de ruimte zouden worden ervaren.

Ingenieurs bereiden bij JPL een beeldspectrometer voor - onderdeel van een poging onder leiding van de non-profitorganisatie CarbonMapper om de uitstoot van broeikasgassen te monitoren - voor trillingstests. Bron afbeelding: NASA/JPL-Caltech

Er zal ook een mogelijkheid zijn om het voltooide instrument te testen met behulp van methaanmonsters in de vacuümkamer van JPL. De test was zeer succesvol, waarbij de beeldspectrometer een duidelijke spectrale vingerafdruk van methaan produceerde.

Reactie en toekomstige inspanningen

"We zijn erg blij om te zien dat de geregistreerde spectrale signatuur van methaan van zeer hoge kwaliteit is. Dit belooft veel goeds voor komende ruimtemetingen", zegt Robert Green, instrumentwetenschapper bij JPL.

"Deze levering is een zeer opwindende stap voor ons omdat ons team nu kan beginnen aan de laatste fasen van de satellietintegratie", zegt Jeff Guido, senior directeur nieuwe missies van Planet. "Deze mijlpaal is een geweldig voorbeeld van de innovatieve manieren waarop overheden, liefdadigheidsinstellingen en bedrijven hun respectievelijke sterke punten kunnen benutten om uitzonderlijke capaciteiten met wereldwijde impact op te bouwen."

Deze spectrale "vingerafdruk" van methaan is gemaakt op basis van gegevens die zijn verzameld tijdens het testen van de beeldspectrometer van JPL. Als onderdeel van een inspanning onder leiding van de non-profitorganisatie Carbon Mapper, heeft het ultramoderne instrument honderden golflengten van licht gemeten dat door het aardoppervlak werd gereflecteerd en door gassen in de atmosfeer werd geabsorbeerd. Bron afbeelding: NASA/JPL-Caltech

De nieuwe satelliet maakt deel uit van de bredere inspanningen van CarbonMapper om de puntbronemissies van methaan en kooldioxide over de hele wereld in kaart te brengen. Het werk omvat het gebruik van metingen van instrumenten die zich al in een baan om de aarde bevinden: NASA's Earth Surface Mineral Dust Source Investigation (EMIT), een beeldspectrometer ontwikkeld door JPL en geïnstalleerd op het internationale ruimtestation. Planet werkt samen met JPL om een ​​tweede beeldspectrometer te bouwen. De twee teams zullen zij aan zij blijven werken om deze nieuwe mogelijkheden voor het meten van broeikasgassen te realiseren.

Een ingenieur bereidt zich voor op het testen van een beeldspectrometer in de thermische vacuümkamer van JPL. Het instrument zal deel uitmaken van een inspanning onder leiding van de non-profitorganisatie CarbonMapper om gegevens te verzamelen over puntbronemissies van broeikasgassen. Bron: NASA/JPL-Caltech