Légköri aeroszolok

A NASA műszere két éve figyeli a Nemzetközi Űrállomásról az aeroszolok eloszlását a légkörben. Minden látszik, ami füst vagy felhő.

A Nemzetközi Űrállomás (ISS) külső részén elhelyezett CATS műszer. (Kép: NASA)

2015. január 10-én vitte fel az ISS-re a SpaceX Dragon CRS–5 teherűrhajója a CATS (Cloud Aerosol Transport System) műszert, a Nemzetközi Űrállomáson üzembe helyezett lidart (lézer-radart). A CATS a felhőzet, és a légköri aeroszolok, a por- és füstrészecskék eloszlását méri a légkörben. A NASA Scientific Visualization Studio animációi a CATS műszerrel szerzett adatok alapján készültek, és érzékeltetik, mire alkalmas az eszköz.

A CATS működését szemléltető ábra és mérési eredmény. A bal felső sarokban az ISS pályájának egy szakasza látható. A pálya piros részén mért adatokat jeleníti meg a diagram. A piros pontok a vízszintes tengelyre írt országokat azonosítják. A visszaverődő jel erősségéből lehet következtetni a por, füst és felhők jelenlétére. (Kép: NASA)

A CATS lézere három hullámhosszon működik (1064, 532, és 355 nm), amelyek az infravörös, a látható és az ibolyántúli tartományba esnek. A lézer másodpercenként 5000 impulzust küld a Föld felé, és ehhez csupán 1 milliwatt elektromos teljesítményt használ. A visszaverődő jelekből következtetnek a felhőzet és az aeroszolok rétegeinek tulajdonságaira, úgymint a réteg magasságára, vastagságára, optikai mélységére, a fény csillapítására, a polarizációból pedig a visszaverődést okozó részecske típusára. A CATS technológiai kísérlet, bár a NASA-nak már működik egy hasonló, de önállóan keringő műholdja, a CALIPSO, de az másodpercenként csak 20 impulzust bocsát ki, így rosszabb a térbeli felbontása, és csak két hullámhosszon működik. A por, a jégszemcsék, a füst és az egyéb, a légkörben lebegő anyagok másképp verik vissza a különböző hullámhosszú fényt, így a több hullámhosszon egyidejűleg végzett észlelés alapján a visszaverő részecske típusa azonosítható.

A chilei Calbuco vulkán 2015. április végén többször is kitört, kén-dioxidot és hamut lövellve a felső troposzférába. A hamufelhő fölött elrepülő ISS-en működő CATS keresztmetszetet adott a felhő szerkezetéről. A vulkáni hamufelhők a repülés biztonságát veszélyeztetik, ezért különösen fontos a megfigyelésük. (Teljes animáció: NASA Scientific Visualization Studio)

Erdőtüzek az USA Oregon államában 2015. augusztus 18-án. A füst 5 km magasságig is felszáll. A nyári hónapokban az USA-ban is gyakoriak az erdőtüzek. (Teljes animáció: NASA Scientific Visualization Studio)

A Föld felszíne közelében található aeroszolok az Egyesült Államokban évente 68 000, világviszonylatban pedig 3,3 millió ember halálát okozzák.

A CATS által készített keresztmetszeti kép és animáció a 2016. októberben Florida partjai felé közeledő Matthew hurrikánról. (Teljes animáció: NASA Scientific Visualization Studio)

Észak-Afrika (elsősorban a Szahara) területén a porviharok hatására a porszemcsék 4–5 km magasságig is emelkedhetnek, majd kiterjedt felhőt alkotva az Atlanti-óceánon keresztül Dél-Amerikáig is eljuthatnak. A CATS többször átrepül a felhő fölött, így annak szerkezete is feltérképezhető. (Teljes animáció: NASA Scientific Visualization Studio)

Kapcsolódó cikkek:
GYORSHÍR: Úton a Dragon CRS-5
NASA tervek a Föld megfigyelésére
Felhőfigyelő műholdpáros
Kettős műholdindítás a klímakutatás jegyében
Bolygónk az űrből (6) – Aeroszolok a légkörben
Füst és por a levegőben
Homok Afrikából Dél-Amerikába

Kapcsolódó linkek:
Vulkáni hamu, erdőtűz és hurrikánok a CATS műszerrel
A NASA CATS műszere