Cảm biến ô nhiễm không khí mới của NASA sẽ theo dõi khói bụi trên nước Mỹ theo thời gian thực

Vệ tinh đã được sử dụng để đo ô nhiễm không khí từ không gian trong nhiều năm. Lần đầu tiên, một cảm biến khói đặt trong không gian sẽ có thể cung cấp dữ liệu về sự phân bố các chất gây ô nhiễm không khí trên toàn nước Mỹ một cách liên tục và theo thời gian thực.

Cảm biến mới, được gọi là Khí thải tầng đối lưu: Giám sát ô nhiễm, hay TEMPO, sẽ là công cụ đầu tiên thuộc loại này đo nồng độ các chất ô nhiễm không khí nguy hiểm từ Quỹ đạo địa tĩnhvành đai 22.000 dặm (36.000 km) phía trên đường xích đạo nơi các vệ tinh vẫn ở trên một điểm cố định trên Trái đất.

Từ vị trí thuận lợi này, TEMPO sẽ có thể phát hiện những thay đổi hàng giờ về nồng độ nitơ oxit, ozon và formaldehyde trên toàn bộ Hoa Kỳ, cho phép các nhà khoa học có cơ hội đầu tiên theo dõi không chỉ mức độ ô nhiễm không khí thay đổi như thế nào trong ngày mà còn cả nơi không khí dòng chất ô nhiễm là kết quả của các quá trình khí quyển.

Có liên quan: Vệ tinh phát hiện ra lượng khí thải mêtan khổng lồ không được khai báo

Tất cả các cảm biến ô nhiễm không khí trong không gian trước đây đã được gắn trên các vệ tinh ở quỹ đạo Trái đất thấp, quay quanh hành tinh của chúng ta ở độ cao 600 dặm (1000 km) hoặc thấp hơn. Nhưng những vệ tinh này, mặc dù chúng quay quanh Trái đất tới 15 lần một ngày, nhưng chỉ có thể quan sát cùng một khu vực khoảng một lần một ngày, điều này không đủ để hiểu nồng độ ô nhiễm không khí thay đổi như thế nào trong một ngày.

“Những quỹ đạo này đi qua một địa điểm cụ thể trên Trái đất, thường vào cùng một thời điểm trong ngày,” Caroline Nowlan, nhà vật lý khí quyển tại Trung tâm Vật lý thiên văn tại Harvard & Smithsonian và là thành viên nhóm khoa học TEMPO, cho biết trong cuộc họp báo của NASA hôm thứ Ba (11/10). Ngày 14 tháng 3). “Vì vậy, mỗi ngày, chúng tôi có thể nhận được các phép đo, chẳng hạn như trên Thành phố New York lúc 1:30 chiều. Nhưng đó chỉ là một điểm dữ liệu trên New York trong một ngày và rất nhiều điều đang xảy ra ở Thành phố New York trong một ngày. Chúng tôi có hai giờ cao điểm mà chúng tôi không thể nắm bắt được. Và điều tuyệt vời về TEMPO là lần đầu tiên, chúng tôi sẽ có thể thực hiện các phép đo hàng giờ ở Bắc Mỹ. Vì vậy, chúng tôi sẽ có thể xem những gì xảy ra trong cả ngày miễn là mặt trời mọc.”

TEMPO được lên kế hoạch phóng lên vũ trụ vào một trong không gian vũ trụcủa tên lửa Falcon 9 vào ngày 7 tháng 4 năm 2023 và sẽ được gắn trên vệ tinh viễn thông Intelsat 40e do công ty Intelsat của Mỹ vận hành. Cho đến nay, TEMPO đã được bảo đảm tài trợ trong 20 tháng, nhưng các nhà khoa học hy vọng thiết bị này sẽ vẫn hoạt động trong toàn bộ vòng đời 15 năm của tàu vũ trụ chủ của nó.

TEMPO là một quang phổ kế sẽ quét khí quyển của Trái đất phía trên Hoa Kỳ từ Bờ Đông sang Bờ Tây và đo lường cách các chất hóa học trong không khí hấp thụ ánh sáng khả kiến ​​và tia cực tím. Từ những phép đo đó, các nhà khoa học sẽ có thể suy ra lượng nitơ điôxit, formaldehyde và ozon được phân tán trong không khí.

Barry Lefer, giám đốc chương trình thành phần tầng đối lưu tại NASA, cho biết: “Nitơ điôxit là sản phẩm phụ của quá trình đốt cháy. “Vì vậy, khi chúng ta đốt xăng, hoặc nhiên liệu diesel để di chuyển, hoặc các nhà máy phát điện đốt than hoặc khí đốt tự nhiên, sản phẩm phụ của hoạt động đó là nitơ điôxít và nó có hại cho sức khỏe con người. Đó là chất gây ô nhiễm chính và trong khí quyển, nó phản ứng để tạo ra ozone và formaldehyde, những chất ô nhiễm thứ cấp cũng có hại cho sức khỏe con người.”

Mặc dù ngồi cách Trái đất 22.000 dặm, TEMPO sẽ có thể phân biệt nồng độ của những chất ô nhiễm đó với độ phân giải tương tự như các cảm biến tốt nhất hiện có trên các vệ tinh ở quỹ đạo thấp của Trái đất. Điều này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu xem nồng độ ô nhiễm không khí thay đổi như thế nào giữa các khu vực lân cận trong vòng một ngày, thời gian các chất ô nhiễm tồn tại trong không khí và cách chúng lan rộng khắp các trung tâm đô thị lớn.

Lefer cho biết trong cuộc họp báo, nhóm dự định thực hiện các nghiên cứu về chất lượng không khí đầu tiên bằng thiết bị này vào mùa hè này, tập trung vào LA, Chicago và New York.

Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Hoa Kỳ và Cơ quan Bảo vệ Môi trường sẽ có quyền truy cập vào dữ liệu từ sớm để cải thiện các dự báo ô nhiễm không khí và các chính sách bảo vệ môi trường tương ứng.

TEMPO được các nhà nghiên cứu tại NASA và Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian ở Cambridge, Massachusetts cùng phát triển.

Theo dõi Tereza Pultarova trên Twitter @TerezaPultarova (mở trong tab mới). Theo chúng tôi trên Twitter @Spacedotcom (mở trong tab mới) và hơn thế nữa Facebook (mở trong tab mới).