研究人員使用天基CALIPSO激光雷達測量地球上最大的首時間動物遷徙，這種遷徙發(fā)生在小型海洋生物在夜間從深海游上來以浮游植物為食，次長然后在日出前再次返回。激光結(jié)束鳴謝:uux.cn/美國宇航局/蒂莫西·漫威
（神秘的雷達地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（蘭利研究中心的查爾斯·哈特菲爾德）：CALIPSO是一顆激光雷達衛(wèi)星，它促進了世界對氣候、衛(wèi)星天氣和空氣質(zhì)量的任務(wù)了解，于2023年8月1日結(jié)束了它的首時間科學(xué)任務(wù)。
在17年的次長運行中，云氣溶膠激光雷達和紅外探路者衛(wèi)星觀測記錄了超過100億次激光雷達測量，激光結(jié)束并為數(shù)千份科學(xué)報告提供了信息。雷達CALIPSO由美國航天局和法國國家空間研究中心/CNES聯(lián)合發(fā)射，衛(wèi)星與CloudSat衛(wèi)星上的任務(wù)云廓線雷達系統(tǒng)協(xié)同工作。
“我們不得不首次建造一臺能夠在太空運行的首時間復(fù)雜激光雷達，”美國宇航局CALIPSO項目科學(xué)家Chip Trepte說。次長“然后，激光結(jié)束我們打算以緊密的隊形飛行該衛(wèi)星，以將CALIPSO激光雷達剖面測量結(jié)果與CloudSat的雷達剖面測量結(jié)果相匹配。”
激光雷達和雷達被認為是“主動”傳感器，因為它們將能量束導(dǎo)向地球CALIPSO是激光，CloudSat是無線電波——然后測量光束如何從大氣中的云和氣溶膠反射。其他軌道科學(xué)儀器使用“被動”傳感器來測量反射的陽光或地球或云層發(fā)出的輻射。來自CALIPSO和CloudSat的綜合數(shù)據(jù)為云結(jié)構(gòu)和氣溶膠層提供了新的見解。
這兩顆衛(wèi)星于2006年4月28日一起發(fā)射，在太陽同步軌道上從北極到南極環(huán)繞地球，每天下午早些時候穿過赤道。他們探測了大氣的垂直結(jié)構(gòu)，測量了云的高度和空氣中的粒子層，如灰塵、海鹽、灰燼和煤煙。
這種獨特的幾乎同時進行的觀測使科學(xué)家們能夠?qū)追N大氣過程建立更復(fù)雜的理解，包括云的形成、大氣對流、降水和粒子輸運。
例如，在澳大利亞2020年大規(guī)模野火期間，卡利普索觀察到煙霧在地球表面上方9至12英里處飆升。它的高度足以到達平流層，這是有史以來最高的羽流之一。
火山灰對飛機有危害。細小的玻璃狀顆粒會影響能見度，并導(dǎo)致發(fā)動機熄火。“CALIPSO最重要的應(yīng)用之一是探測火山爆發(fā)產(chǎn)生的火山灰羽的存在并測量其高度，”Winker說。“這些觀察結(jié)果被世界各地的火山灰咨詢中心用來警告和指導(dǎo)商業(yè)飛行員避免飛入羽流中。”2010年冰島火山爆發(fā)時，火山灰向南飄過歐洲，導(dǎo)致幾個國家停飛所有航班。來自卡利普索的觀測允許科學(xué)家向飛行員發(fā)出警告。
Winker指出，CALIPSO數(shù)據(jù)用戶的國際社區(qū)是該衛(wèi)星的遺產(chǎn)之一。“世界各地的數(shù)百名學(xué)生在他們的研究生研究中學(xué)習(xí)了如何使用CALIPSO激光雷達數(shù)據(jù)，形成了一個國際社區(qū)，現(xiàn)在準備使用來自下一代衛(wèi)星激光雷達的數(shù)據(jù)。”
Trepte補充說，伙伴關(guān)系允許一個或多個團隊一起完成單獨不可能完成的任務(wù)。“對卡利普索來說，與CNES的合作是理想的，”他說。“他們在航天器和激光雷達科學(xué)方面有著悠久的歷史，我們能夠建立和運營一個巨大的任務(wù)，促進我們對氣候、天氣和空氣質(zhì)量的了解。”
位于弗吉尼亞州漢普頓的美國宇航局蘭利研究中心提供了由CALIPSO攜帶的氣溶膠測量激光雷達。位于法國圖盧茲的CNES國家空間研究中心提供了CALIPSO航天器。加拿大蒙特利爾的加拿大航天局(CSA)和加利福尼亞州帕薩迪納的噴氣推進實驗室在CloudSat上建造了雷達。科羅拉多州博爾德的鮑爾航空航天公司的實驗室建造了CloudSat航天器和有效載荷。Fibertek制造了CALIPSO激光器。
“我有一種成就感，我們25年前構(gòu)想的任務(wù)在很長一段時間內(nèi)成功地運作了，”溫克說。
作者:焦點
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