• شنبه ۱۸ مرداد ۱۳۹۹
  • |

آمار سایت

  • تمام بازديد‌ها: 2073476 بازدید
  • بازديد 24 ساعت قبل: 18 بازدید
  • مهمانان حاضر در زیرپورتال: 1 کاربر
  • کاربران حاضر در زیرپورتال:0 کاربر

ورود به سایت

ماهواره Aura و سنجنده های مستقر بر ماهواره

ماهواره Aura که چهار محموله سنجشی (شکل 1) را حمل می‌کند در تاریخ 15 جولای سال 2004 میلادی توسط پرتاب گر دو مرحله‌ای Delta II 7920-10L  از ایستگاه پرتاب  (VWTR (Vandenberg Western Test Range با موفقیت به مدار تزریق شد. پس از دستیابی ماهواره به پایداری حرکتی (detambling)، در یک مدار خورشید آهنگ شبه قطبی با زاویه مداری 98.2 درجه و ارتفاع 705 کیلومتری از سطح زمین با دوره تکرار مداری 16 روزه در مدار بالا گذر در استوا در ساعت 13:45 دقیقه به وقت محلی قرار گرفت.


شکل 1) ماهواره Aura و سنجنده‌های مستقر بر روی آن
ماهواره Aura همراه و هماهنگ با چند ماهواره دیگر (در یک منظومه ماهواره‌ای) از جمله ماهواره Aqua در یک مدار اصلی، همانند یک قطار با تعداد واگن‌های مختلف به نام A-Train Orbit، قرار گرفته است (شکل 2 و جدول 1). در این روش با اندازه گیری پروفیل اتمسفری مولکول‌های مختلف با روش‌های مختلف (شکل 4)، داده‌های یکدیگر را (تقریبأ در یک زمان و از یک منطقه اتمسفری) تکمیل و تدقیق می‌کنند.

شکل 2) منظومه ماهواره‌های مشاهده زمین در مدار A-Train

جدول 1) زمان پرتاب و مأموریت شش ماهواره منظومه‌ای مشاهده زمین در مدار A-Train

محل قرار گیری سنجنده های ماهواره Aura در شکل 3 به نمایش در آمده است. همانطور که در این شکل مشاهده می شود،سنجنده های این ماهواره دارای دید افق نگر هستند که اصطلاحاً به آن Earth limb sounding گفته می شود و نحوه تصویربرداری آن در شکل 4 به نمایش در آمده است.


شکل 3) زاویه دید سنجنده‌های ماهواره Aura

شکل 4) روند Earth Limb Sounding جهت اندازه‌گیری مولکول‌های اتمسفری بواسطه سنجنده‌های نوعی
 
پارامترهای اتمسفری اندازه‌گیری شده توسط چهار سنجنده مستقر بر روی ماهوارهAura در شکل 5، در ادامه شرح داده شده است.
 
شکل 5) اندازه‌گیری پروفیل مولکول‌های اتمسفری توسط سنجنده‌های ماهواره Aura
 
1- سنجنده (MLS (Microwave Limb Sounder، یک اسپکترورادیومتر جهت اندازه‌گیری امواج الکترومغناطیسی بازتابی ناشی از تابش نور خورشید از ذرات اتمسفری در محدوده طیفی میکرو موج (طول موج‌های زیر میلی‌متری) با دید افق نگر زمین یا limb Earth که دارای 5 کانال طیفی می‌باشد (جدول 2 و 3).
 
جدول 2) پارامترهای سنجنده MLS ماهواره Aura

جدول 3) باندهای فرکانسی سنجنده MLS ماهواره Aura

2- سنجنده (HIRDLS (High Resolution Dynamics Limb Sounder، یک اسپکترورادیومتر جهت اندازه‌گیری امواج الکترومغناطیسی تشعشعی ذرات اتمسفری در محدوده طیفی مادون قرمز حرارتی (18-6 میکرومتری) است و دارای 21 کانال طیفی با دید limb Earth می باشد (شکل 6).


شکل 6) نمایش ساختار سنجنده HIRDLS ماهواره Aura
3- سنجنده TES (Tropospheric Emission Spectrometer) یک تصویربردار مادون قرمز دور (طول موج های 15.4-3.2 میکرومتری) جهت ثبت امواج الکترومغناطیسی تشعشعی و بازتابی تابش نور خورشید از ذرات اتمسفری می‌باشد که در دو جهت نادیر و limb Earth ماهواره تصویربرداری می‌کند (شکل 7).


شکل 7) دو دید هندسی مختلف (نادیر و  Earth limb) سنجنده TES ماهواره Aura
4- سنجنده تصویربردار ابرطیفی (OMI (Ozone Monitoring Instrument، جهت اندازه‌گیری امواج الکترومغناطیسی جذبی بواسطه تابش نور خورشید در ذرات اتمسفری، در محدوده طیفی ماوراء بنفش و مرئی در جهت دید نادیر ماهواره تصویربرداری می‌کند (شکل 8).

شکل 8) نحوه تصویربرداری آشکارساز سنجنده تصویربردار OMI ماهواره Aura
مشخصات فنی سنجنده تصویربردار OMI ماهواره Aura. در جدول 4 آورده شده است.
جدول 4) مشخصات فنی سنجنده تصویربردار OMI ماهواره Aura
مشخصات طیف های تصویربرداری مورد استفاده در سنجنده OMI به همراه مولکول‌های اتمسفری اندازه‌گیری شده در این سنجنده در جدول 5 قابل مشاهده است.
جدول 5) مشخصات طیفی تصویربردار OMI ماهواره Aura به همراه مولکول‌های اتمسفری اندازه‌گیری شونده

سنجنده OMI دارای حالت های مختلف تصویربرداری است و توانایی تصویربرداری در رزولوشن های مختلف و عرض های مختلف را دارد که مشخصات آنها در جدول 6 آورده شده است.
جدول 6) رزولوشن مکانی و عرض پوشش زمینی و محدوده طیفی سنجنده OMI در حالت¬های مختلف تصویربرداری
اهداف و پارامترهای اتمسفری اندازه‌گیری شده توسط چهار سنجنده ماهواره Aura اغلب با هم همپوشانی دارند که با توجه به روش‌های مختلف اندازه‌گیری آنها و همچنین با بکارگیری نتایج داده‌های دیگر ماهواره‌ها و استخراجی از ایستگاه‌های زمینی و هوایی (بالن‌ها و راکت‌ها)، به هدف اصلی مأموریت ماهواره Aura یعنی پایش و دانش ساختارهای گازهای اتمسفر کره زمین و عملکرد و روند تغییر ترکیب شیمیایی آنها با گذر زمان در لایه‌های مختلف اتمسفری می‌رسیم که بدین صورت می‌توان از این نتایج در تعیین کیفیت هوا و پیش‌بینی وضع آب و هوا در کوتاه و بلند مدت استفاده کرد. همچنین قابل ذکر است که اندازه‌گیری‌های پارامترهای اتمسفری شده توسط چهار سنجنده ماهواره Aura در  فضای لایه‌های تروپوسفر و استراتوسفر صورت می‌گیرد.
ولی قبل از دستیابی به هدف ذکر شده بالایی، چندین سئوال مطرح می‌شوند که نتایج آنها برای طراحان این مأموریت و مشابه دیگر و بخصوص برای محققان محیط زیست همچنین مهم می‌باشند که به شرح زیر ارائه و مطرح می‌شوند؛
  1. آیا لایه اتمسفری استراتوسفر که مهم آن گاز اوزن می‌باشد در شرایط اقلیم کنونی به دلخواه محققان قابل تغییر می‌باشد؟
  2. آیا با استفاده از نتایج این مأموریت، به دانش چگونگی انتقال گازهای اتمسفری به درون لایه استراتوسفر بخصوص از لایه مابین تروپوسفر-استراتوسفر دست می یابیم؟
  3. آلاینده‌های اصلی کنونی و بخصوص مضر برای موجودات زنده کره زمین کدام می‌باشند و توزیع آنها در ارتفاعات پایین اتمسفری (تروپوسفری) چگونه می‌باشد؟
  4. عملکرد و نقش گازهای اتمسفری از جمله بخار آب، هواویزها‌و اوزن‌و ... در خصوص تغییر اقلیم جهانی چگونه می‌باشد؟

اولویت‌های اندازه‌گیری سنجنده‌های ماهواره Aura
• لایه استراتوسفر:
  (Priority 1: Temperature, O3, H2O, N2O, CH4, HCl, OH, HNO3, BrO, SO2 (if large volcanic eruption
Priority 2: ClO, ClONO2, CFC-11, CFC-12, HOCl, HO2, NO, NO2, N2O5, CO
Priority 3: HCN, CH3CN, SO2 (if no large volcanic eruption), geopotential height
• لایه تروپوسفر:
Priority 1: Temperature, O3, H2O, CO, HNO3, NO, NO2
Priority 2: CH4, and upper tropospheric N2O, CFC-11, CFC-12 , HCN
(Priority 3: geopotential height (upper troposphere
• اندازه‌گیری چگالی پروفیل اتمسفری:
(Priority 1: NO2, NO2 (tropospheric), O3, O3 (tropospheric), SO2 (if large volcanic eruption
Priority 2: HCHO, OClO, BrO
(Priority 3: SO2 (if no large volcanic eruption
• اندازه گیری ابرها، آئروسل‌ها، شارهای ماورائ بنفش و PSCs:
Priority 1: Aerosols, PSCs, Clouds
(Priority 2: UV fluxes (for OMI

دانلود تصاویر سنجنده های ماهواره Aura
تصاویر و محصولات سنجنده های ماهواره Aura از سایت Earthdata به آدرس زیر قابل دانلود می باشد:
https://earthdata.nasa.gov/earth-observation-data/near-real-time/download-nrt-data

 نمونه هایی از کاربردها و محصولات ارائه شده توسط سنجنده های مستقر بر روی ماهواره Aura در شکل های 9 و 10 نشان داده شده است:

شکل 9) بررسی تغییرات سوراخ لایه اوزن بین سالهای 2000 و 2018 توسط سنجنده OMI


شکل 10) تعیین بخار آب توسط اندازه گیری ایزوتوپ دوتریوم HDO (آب سنگین) با استفاده از سنجنده TES
منابع:
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/a/aura •
/https://atrain.nasa.gov 
https://science.nasa.gov/earth-science/a-train-satellite-constellation 
https://aura.gsfc.nasa.gov/whyaura.html 
https://aura.gsfc.nasa.gov/about.html 
THE A-TRAIN: NASA'S EARTH OBSERVING SYSTEM (EOS) SATELLITES AND OTHER EARTH OBSERVATION SATELLITES; Angelita C. Kelly & Edward J. Macie , PDF 

کلیدواژه ها: مدار A-Train | ماهواره Aura | سنجش از دور | سازمان فضایی | Earth limb sounding |



CAPTCHA
دفعات مشاهده: 50 بار   |   دفعات چاپ: 8 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر