Le premier vaisseau spatial de la NASA dédié à l'étude des niveaux de dioxyde de carbone (CO2) du climat atmosphérique de la Terre et de son cycle du carbone a atteint son orbite d'observation finale et a pris ses premières mesures scientifiques en tant que leader de la première constellation mondiale de satellites des sciences de la Terre connue sous le nom d'International «A -Train."
L'Observatoire du carbone en orbite-2 (OCO-2) est un satellite de recherche chargé de collecter les premières mesures mondiales du dioxyde de carbone atmosphérique (CO2) - le principal gaz à effet de serre produit par l'homme et le principal moteur du changement climatique produit par l'homme.
Les mesures de «première lumière» ont été effectuées le 6 août alors que l’observatoire survolait le centre de la Papouasie-Nouvelle-Guinée et a confirmé la santé de l’instrument scientifique. Voir le graphique ci-dessous.
Avant que les mesures ne puissent commencer, les contrôleurs de mission ont dû refroidir l'instrument à trois spectromètres de l'observatoire à ses températures de fonctionnement.
"Les composants optiques du spectromètre doivent être refroidis à près de 21 degrés Fahrenheit (moins 6 degrés Celsius) pour les mettre au point et limiter la quantité de chaleur qu'ils rayonnent. Les détecteurs de l'instrument doivent être encore plus froids, près de moins 243 degrés Fahrenheit (moins 153 degrés Celsius), pour maximiser leur sensibilité », selon un communiqué de la NASA.
L'équipe doit encore effectuer une quantité importante de travaux d'étalonnage avant que l'observatoire ne soit déclaré pleinement opérationnel.
OCO-2 a été lancé il y a un peu plus d'un mois lors d'un décollage nocturne spectaculaire le 2 juillet 2014, depuis la base aérienne de Vandenberg, en Californie, au sommet d'une vénérable fusée Delta II de la United Launch Alliance.
L'OCO-2 est arrivé à son altitude finale de 438 milles (705 kilomètres), en orbite quasi polaire, le 3 août à la tête du train A international après une série de brûlures propulsives en juillet. Les ingénieurs ont également effectué un contrôle approfondi de tous les systèmes OCO-2 pour s'assurer qu'ils fonctionnaient correctement.
"Les données initiales de OCO-2 apparaissent exactement comme prévu - les raies spectrales sont bien résolues, nettes et profondes", a déclaré Randy Pollock, JPL, architecte en chef et responsable de l'étalonnage de OCO-2, dans un communiqué.
«Nous avons encore beaucoup de travail à faire pour passer d'un instrument fonctionnel à un instrument bien calibré et scientifiquement utile, mais ce fut une étape importante dans ce voyage.»
L'OCO-2 dirige désormais la constellation du train A, comprenant cinq autres satellites internationaux de surveillance en orbite autour de la Terre qui constituent le premier «super observatoire» de vol en formation au monde qui recueille une quantité sans précédent de mesures climatiques et météorologiques presque simultanées.
Les scientifiques utiliseront les énormes quantités de données pour enregistrer la santé de l'atmosphère terrestre et de l'environnement de surface comme jamais auparavant.
L'OCO-2 est suivi en orbite par le satellite japonais GCOM-W1, puis par les engins spatiaux Aqua, CALIPSO, CloudSat et Aura de la NASA, respectivement. Les six satellites survolent le même point sur Terre à moins de 16 minutes les uns des autres. L'OCO-2 traverse actuellement l'équateur à 13 h 36. heure locale.
L'observatoire de 999 livres (454 kilogrammes) a la taille d'une cabine téléphonique.
L'OCO-2 est équipé d'un instrument scientifique unique composé de trois spectromètres proche infrarouge haute résolution alimentés par un télescope commun. Il collectera des mesures mondiales du CO2 atmosphérique pour fournir aux scientifiques une meilleure idée de la façon dont le CO2 influe sur le changement climatique et est responsable du réchauffement de la Terre.
Au cours d’une mission de deux ans minimum, l’OCO-2 de 467,7 millions de dollars prendra des mesures quasi mondiales pour localiser les sources et les lieux de stockage, ou «puits», du dioxyde de carbone atmosphérique, qui est un élément essentiel du cycle du carbone de la planète.
L'OCO-2 a été construit par Orbital Sciences en remplacement de l'OCO d'origine qui a été détruit lors du lancement raté d'une fusée Taurus XL de Vandenberg en février 2009 lorsque le carénage de la charge utile n'a pas pu s'ouvrir correctement et le vaisseau spatial a plongé dans l'océan.
La mission OCO-2 fournira une image globale des sources humaines et naturelles de dioxyde de carbone, ainsi que de leurs «puits», des processus naturels océaniques et terrestres par lesquels le dioxyde de carbone est retiré de l'atmosphère terrestre et stocké, selon la NASA .
Voici une description de la NASA sur la façon dont OCO-2 collecte les mesures.
Alors que OCO-2 survole l'hémisphère ensoleillé de la Terre, chaque spectromètre recueille une «trame» trois fois par seconde, pour un total d'environ 9 000 images de chaque orbite. Chaque trame est divisée en huit spectres, ou signatures chimiques, qui enregistrent la quantité d'oxygène moléculaire ou de dioxyde de carbone sur les empreintes au sol adjacentes. Chaque empreinte a une longueur d'environ 2,25 kilomètres et une largeur de quelques centaines de mètres. Lorsqu'ils sont affichés sous forme d'image, les huit spectres apparaissent comme des codes à barres - des bandes lumineuses lumineuses brisées par des lignes sombres nettes. Les lignes sombres indiquent l'absorption par l'oxygène moléculaire ou le dioxyde de carbone.
Il enregistrera chaque jour environ 100000 mesures individuelles précises de CO2 dans tout l'hémisphère ensoleillé du monde et aidera à déterminer sa source et son devenir afin de comprendre comment les activités humaines affectent le changement climatique et comment nous pouvons atténuer ses effets.
À l'aube de la révolution industrielle, il y avait environ 280 parties par million (ppm) de dioxyde de carbone dans l'atmosphère terrestre. À ce jour, le niveau de CO2 a atteint environ 400 parties par million, ce qui est le plus haut en au moins 800 000 ans, dit la NASA.
OCO-2 est la deuxième des cinq nouvelles missions de la NASA en sciences de la Terre dont le lancement est prévu en 2014 et est conçu pour fonctionner pendant au moins deux ans au cours de sa mission principale. Il fait suite au décollage réussi du satellite commun d'observation de base NASA / JAXA Global Precipitation Measurement (GPM) le 27 février.
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