美國正在建構第一顆監測整個北美洲主要空氣污染物的太空感測儀,預期可以在白天偵測數個時段。感測儀會安置在一個商業衛星上,觀察大氣對流層裡的臭氧、二氧化氮、二氧化硫、甲醛和懸浮微粒。
對流層是地球大氣最下面的一層,也是密度最高的。它包含約80%的大氣質量,以及99%的水氣和懸浮微粒。
美國航太總署(NASA)從14個提交到「地球探險儀器」計畫的提案中,選定要建構一部儀器,預計由美國麻州劍橋的史密森尼天文物理觀測站在2017年建造完成。
被選定的計畫名為「監控對流層排放的空氣污染物」(Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution,TEMPO),計畫主持人是史密森尼天文物理觀測站的柴斯(Kelly Chance)。這個研究機構隸屬史密森尼學會,和哈佛學院天文台共同組成哈佛史密森尼天文物理中心。
柴斯對這項任務有獨到經驗,是NASA目前在軌道上的Aura衛星臭氧監測儀的科學團隊一員,也參與建構歐洲兩個空氣品質太空監測儀。
TEMPO的儀器將會安置在一顆商業衛星上(衛星酬載),在地球赤道上方約2萬2000英里的同步軌道運行。
在同步軌道上的物體的軌道週期和地球自轉同步。對地上的觀測者來說,物體看似不動,就像固定在天空中的某一點一樣。通訊衛星和氣象衛星都是同步衛星,所以和同步衛星交流的衛星天線,可以永遠指向衛星在天空的位置。
太空人暨NASA科學計畫指揮中心的副主管葛倫斯菲德(John Grunsfeld)表示,「NASA對於這個利用商業太空同步通訊衛星上的空間,來進行尖端科學任務的初步嘗試,感到相當興奮。」
「我們預期TEMPO計畫會在空氣品質研究上獲得可觀進展。」葛倫斯菲德說明,「同步軌道的優勢,提供很多研究其他地球系統科學的潛在新機會。」
TEMPO會以紫外光和可見光的波長範圍觀測地球大氣,這可以精準且頻繁地確認很多主要大氣污染物的濃度。
利用同步軌道,當北美洲面對太陽時一天可以進行好幾次觀測,不像目前的衛星航行在離地表只有數百英里的軌道上,一天只能測量一次。
該研發經費設定在9000萬美元,不包括運載火箭和整合到選定衛星平台的花費。在2017年之際,預期會有許多商業通訊衛星適合搭載TEMPO儀器。
在TEMPO進入軌道後,其他太空研究機構也計畫在歐洲和亞洲進行類似觀測,這將會形成一群監測空氣品質的同步衛星。
※ ENS