პლანქტონი, აეროზოლი, ღრუბელი, ოკეანის ეკოსისტემა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет - 

  პლანქტონი, აეროზოლი, ღრუბელი,                                 ოკეანის  ეკოსისტემა

                               მხატვრის კონცეფცია NASA-ს PACE კოსმოსური ხომალდის ორბიტაზე.

პლანქტონი, აეროზოლი, ღრუბელი, ოკეანის ეკოსისტემა (PACE) არის NASA-ს დედამიწაზე დამკვირვებელი თანამგზავრული მისია, რომელიც გააგრძელებს და გააგრძელებს დაკვირვებებს გლობალური ოკეანის ფერის, ბიოგეოქიმიისა და ეკოლოგიის, აგრეთვე ნახშირბადის ციკლის, აეროზოლებისა და ღრუბლების შესახებ. PACE გამოყენებული იქნება ფიტოპლანქტონის აყვავების მასშტაბისა და ხანგრძლივობის დასადგენად და ჰაერის ხარისხის გაგების გასაუმჯობესებლად. PACE მონაცემების ეს და სხვა გამოყენება სარგებელს მოუტანს ეკონომიკასა და საზოგადოებას, განსაკუთრებით იმ სექტორებს, რომლებიც ეყრდნობიან წყლის ხარისხს, მეთევზეობასა და სურსათის უსაფრთხოებას.

პრეზიდენტ ტრამპის 2018 წლის ბიუჯეტის მიხედვით გაუქმების შეთავაზების შემდეგ, იგი აღადგინა კონგრესმა. PACE პროექტს მართავს NASA Goddard Space Flight Center. მთავარი ინსტრუმენტი და ავტობუსი შეიქმნა და აშენდა გოდარდის კოსმოსური ფრენის. ცენტრში.

2020 წლის 4 თებერვალს, NASA-მ გამოაცხადა SpaceX-ის არჩევანი Falcon 9-ზე PACE-ის გასაშვებად, NASA-სთვის საერთო ღირებულება 80,4 მილიონი აშშ დოლარია, გაშვების სერვისისა და მისიასთან დაკავშირებული სხვა ხარჯების ჩათვლით. მისიის მთლიანი ღირებულება 964 მილიონი დოლარია, რაც მოიცავს კოსმოსური ხომალდის მშენებლობას, გაშვებას და ოპერაციებს. PACE წარმატებით დაიწყო 2024 წლის 8 თებერვალს, 06:33 UTC

იხ. ვიდეო - NASA запускает спутник для изучения планктона в океане

ისტორია

PACE-ს ეწოდებოდა პრე-აეროზოლური, ღრუბლის და ოკეანის ეკოსისტემა (PACE).  PACE დამტკიცდა 2016 წლის 16 ივნისს, ძირითადი გადაწყვეტილების პუნქტის A (KDP-A) ღონისძიებაზე დაგეგმვის წინასწარი ეტაპიდან წინსვლაზე. ამ შემდეგი ეტაპისთვის მნიშვნელოვანი ეტაპია ის, რომ მისიის ოფიციალური ბიუჯეტი ხელმისაწვდომი გახდება 2016 წლის 1 ივლისს, თქვა პროექტის მენეჯერმა ანდრე დრესმა.

მეცნიერების მიმოხილვა

PACE-ს აქვს ორი ფუნდამენტური მეცნიერული მიზანი: "გაავრცელოს ძირითადი სისტემატური ოკეანის ფერები, აეროზოლები და ღრუბლოვანი მონაცემები დედამიწის სისტემისა და კლიმატის კვლევებისთვის, და გადაჭრას ახალი და განვითარებადი სამეცნიერო კითხვები მისი მოწინავე ინსტრუმენტების გამოყენებით, რაც აღემატება წინა და მიმდინარე მისიების შესაძლებლობებს".  ოკეანე და ატმოსფერო პირდაპირ კავშირშია, მოძრაობს და გადასცემს ენერგიას, წყალს, საკვებ ნივთიერებებს, გაზებს, აეროზოლებს და დამაბინძურებლებს. აეროზოლებმა, ღრუბლებმა და ფიტოპლანქტონმა ასევე შეიძლება გავლენა მოახდინოს ერთმანეთზე.

PACE გაზომავს ატმოსფერულ ნაწილაკებს და ღრუბლებს, რომლებიც ფანტავს და შთანთქავს მზის შუქს. აეროზოლის ნაწილაკების გაუმჯობესებული დახასიათება შესაძლებელს გახდის მათი ზემოქმედების რაოდენობრივ განსაზღვრას საზღვაო ბიოლოგიასა და ოკეანის ქიმიაზე, ასევე დედამიწის ენერგეტიკულ ბიუჯეტსა და ეკოლოგიურ პროგნოზირებაზე. PACE მეცნიერებს საშუალებას მისცემს უკეთ გააკონტროლონ მეთევზეობა, დაადგინონ მავნე წყალმცენარეების აყვავება და დააკვირდნენ ცვლილებებს საზღვაო რესურსებში. ოკეანის ფერი განისაზღვრება მზის შუქის ურთიერთქმედებით ზღვის წყალში არსებულ ნივთიერებებთან ან ნაწილაკებთან, როგორიცაა ქლოროფილი, მწვანე პიგმენტი, რომელიც გვხვდება ფიტოპლანქტონის სახეობებში. გლობალური ფიტოპლანქტონის განაწილებისა და სიმრავლის მონიტორინგით, მისია ხელს შეუწყობს რთული სისტემების გააზრებას, რომლებიც განაპირობებენ ოკეანის ეკოლოგიას.

სამეცნიერო ინსტრუმენტები

PACE in the clean room

ოკეანეები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ დედამიწაზე სიცოცხლის მხარდასაჭერად, ისევე როგორც გლობალურ ეკონომიკაში. კლიმატის ცვლილებასთან დაკავშირებული ოკეანის ჯანმრთელობის ცვლილებების გასაგებად; სამეცნიერო მიზნებისა და სენსორების მოთხოვნების ფორმულირება მოწინავე ოკეანის ბიოლოგიის სატელიტური მისიისთვის დაიწყო 2000 წელს ნასას სააგენტოს ფართო ნახშირბადის ციკლის ინიციატივით, რომელიც მოიცავდა ოკეანეს, ხმელეთსა და ატმოსფერულს. დისციპლინები.

ინსტრუმენტის მოთხოვნები ამ ოკეანის ეკოლოგიური მისიისთვის არის:

Ocean Color Instrument (OCI), პირველადი სენსორი, არის მაღალგანვითარებული ოპტიკური სპექტრომეტრი, რომელიც გამოყენებული იქნება სინათლის თვისებების გასაზომად ელექტრომაგნიტური სპექტრის ნაწილებზე. ეს საშუალებას მისცემს სინათლის უწყვეტ გაზომვას უფრო თხელი ტალღის სიგრძის გარჩევადობით, ვიდრე ნასას წინა სატელიტური სენსორები, გააფართოვებს სისტემის ძირითადი ოკეანის ფერის მონაცემების ჩანაწერებს კლიმატის კვლევებისთვის. მას შეუძლია გაზომოს ოკეანის ფერი ულტრაიისფერიდან მოკლეტალღოვან ინფრაწითელამდე. ტალღის სიგრძე UV (350-400 ნმ), ხილული (400-700 ნმ) და ახლო ინფრაწითელი (700-885 ნმ), ისევე როგორც რამდენიმე მოკლე ტალღის ინფრაწითელი ზოლები.

Spectro-Polarimeter for Planetary Exploration (SPEXone) არის მრავალკუთხა პოლარიმეტრი, რომელიც უზრუნველყოფს ტალღის სიგრძის უწყვეტ დაფარვას 385-770 ნმ დიაპაზონში. ის ზომავს დედამიწის ატმოსფეროდან, მიწის ზედაპირიდან და ოკეანედან არეკლილი მზის სინათლის ინტენსივობას, ხაზოვანი პოლარიზაციის ხარისხს (DoLP) და ხაზოვანი პოლარიზაციის კუთხეს (AoLP). SPEXone-ის განვითარების ფოკუსი არის DoLP გაზომვების ძალიან მაღალი სიზუსტის მიღწევა, რაც ხელს უწყობს ატმოსფეროში აეროზოლების ზუსტ დახასიათებას. იგი აკვირდება მიწის პიქსელს 5 ხედვის კუთხით (0°, ±20° და ±58° ადგილზე), სადაც ±20° ხედის პორტები გამოყენებული იქნება OCI-ით ჯვარედინი კალიბრაციისთვის. აეროზოლები არის პატარა მყარი ან თხევადი ნაწილაკები, რომლებიც შეჩერებულია ჰაერში, რომლებიც გავლენას ახდენენ კლიმატზე უშუალოდ მზის რადიაციასთან ურთიერთქმედებით. აეროზოლები ირიბად მოქმედებს კლიმატზე, ღრუბლების მიკრო და მაკროფიზიკური თვისებების შეცვლით. კლიმატის ცვლილების სამთავრობათაშორისო პანელის თანახმად, აეროზოლები შეცდომის ყველაზე დიდი წყაროა კლიმატის ცვლილების რადიაციური ძალის განსაზღვრისას. SPEXone საშუალებას მისცემს აეროზოლების ოპტიკური და მიკროფიზიკური თვისებების გაზომვას უპრეცედენტო დეტალებითა და სიზუსტით.

Hyper-Angular Rainbow Polarimeter #2 (HARP2) არის ფართო კუთხის გამოსახულების პოლარიმეტრი, რომელიც შექმნილია აეროზოლის ნაწილაკების და ღრუბლების, აგრეთვე მიწის და წყლის ზედაპირების თვისებების გასაზომად. ატმოსფეროში სუსპენზიის ნაწილაკების რაოდენობა და ტიპი შესაბამისია ჯანმრთელობის ეფექტებთან, ღრუბლის სასიცოცხლო ციკლთან და ნალექებთან, კლიმატთან და ა.შ. აპლიკაციებთან. ხილული და ახლო ინფრაწითელი დიაპაზონი და ხაზოვანი პოლარიზაციის სამი კუთხე ატმოსფერული ნაწილაკების მიკროფიზიკური თვისებების გასაზომად, მათ შორის მათი ზომის განაწილება, რაოდენობა, გარდატეხის მაჩვენებლები და ნაწილაკების ფორმა. HARP2 შეიმუშავებს და ააშენებს მერილენდის უნივერსიტეტის, ბალტიმორის ოლქის (UMBC) დედამიწისა და კოსმოსური ინსტიტუტის მიერ. HARP2 ინსტრუმენტს წინ უძღოდა HARP (HyperAngular Rainbow Polarimeter), NASA-ს კუბესატი, რომელიც გაუშვეს ISS-ზე 2019 წლის 2 ნოემბერს, განლაგდა ISS-დან 2020 წლის 19 თებერვალს, მიაღწია პირველ შუქს 2020 წლის 15 აპრილს და დაიშალა ორბიტიდან 4 აპრილს. 2022. COSPAR 1998-067QZ, SATCAT 45256.

Მისია

PACE კოსმოსური ხომალდის გაშვება Falcon 9-ის რაკეტაზე

PACE გაშვებული იქნა 2024 წლის 8 თებერვალს, EST 1:33 საათზე, მყისიერი გაშვების ფანჯარაში, SpaceX Falcon 9 რაკეტაზე Cape Canaveral Space Launch Complex 40-დან, უამინდობით გამოწვეული ორდღიანი შეფერხების შემდეგ. გაშვებიდან მალევე რაკეტამ შეასრულა ძაღლის მანევრი სამხრეთისკენ მიმავალ ტრაექტორიაზე დასაყენებლად. პირველი ეტაპის განცალკევების შემდეგ, Falcon 9-ის გამაძლიერებელმა შეასრულა გამაძლიერებელი დამწვრობა და დაბრუნდა გაშვების ადგილზე, სადაც განახლდება და ხელახლა გამოიყენებს მომავალ ფრენას. ეს იყო ამ კონკრეტული გამაძლიერებლის მეოთხე ფრენა, რომელიც დასახელებულია B1081. რაკეტის მეორე საფეხურმა PACE გადაიყვანა მის საბოლოო ორბიტაზე 676,5 კილომეტრის სიმაღლეზე და კოსმოსური ხომალდი გამოეყო გაშვებიდან დაახლოებით 13 წუთის შემდეგ.

არაჩვეულებრივი აღმოსავლეთ სანაპიროზე გაშვებისთვის, ეს იყო პოლარული გაშვება, რომელმაც კოსმოსური ხომალდი მზის სინქრონულ ორბიტაზე მოათავსა, ორბიტის ტიპი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სადამკვირვებლო თანამგზავრებზე, რადგან ის ხედავს მოცემულ ადგილს დედამიწაზე ყოველდღე ერთსა და იმავე დროს. ეს გაშვებები ჩვეულებრივ ხორციელდება კალიფორნიის ვანდენბერგის კოსმოსური ძალების ბაზიდან, რათა თავიდან აიცილონ ნამსხვრევები დასახლებულ რაიონებში, მაგრამ SpaceX-მა განაახლა პოლარული გაშვებები ფლორიდადან 2020 წელს Falcon 9-ის გამაძლიერებლის უსაფრთხოდ დაშვებისა და ავტონომიური ფრენის დანერგვის გამო. უსაფრთხოების სისტემა Falcon რაკეტებზე. PACE იყო აშშ-ს პირველი მთავრობის მისია, რომელიც ფლორიდადან პოლარულ ორბიტაზე გაუშვა 1960 წლიდან. PACE-ს ფლორიდადან გაშვების არჩევანი უბრალოდ მოხერხებულობის საკითხი იყო, რადგან ის მდებარეობდა გოდარდის კოსმოსური ფრენის ცენტრთან უფრო ახლოს, სადაც მისია ხორციელდება. 

გაშვების ღირებულება იყო $80,4 მილიონი. გაშვების შემდეგ მისია შევიდა 60-დღიან ექსპლუატაციაში, რის შემდეგაც დაიწყება მისი სამეცნიერო მონაცემების გამოქვეყნება.

იხ. ვიდეო - PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem) Mission: Launch