Прибор NASA NACHOS может помочь предсказывать извержения вулканов

НАСА запускает прототип прибора, который может упростить мониторинг вулканической активности и качества воздуха. Расположенная на борту CubeSat примерно в 300 милях (480 км) над поверхностью Земли, «Наносатная система гиперспектральных наблюдений за химией атмосферы» или NACHOS будет использовать компактный гиперспектральный формирователь изображений для определения местонахождения источников газовых примесей на территориях размером всего 0,15 квадратных миль (0,4 кв. квадратных километров) размером с торговый центр Mall of America в Миннесоте.


NACHOS является частью 17-й миссии Northrop Grumman по пополнению запасов на Международной космической станции из летной базы НАСА Уоллопс на острове Уоллопс, штат Вирджиния.

В случае успеха NACHOS станет самым маленьким космическим прибором с самым высоким разрешением, предназначенным для мониторинга газовых примесей в атмосфере, таких как двуокись серы (SO2) и двуокись азота, что проложит путь для будущих систем наблюдения за Землей, которые не только помогут предсказывать извержения вулканов, но и также контролировать качество воздуха вокруг конкретных городов, районов и даже отдельных электростанций.

«Дремлющий вулкан, только что проснувшийся, может излучать SO2 до того, как проявится какая-либо обнаруживаемая сейсмическая активность. Это дает нам возможность идентифицировать потенциально извергающийся вулкан до того, как он действительно извергнется», - сказал Стив Лав, исследователь и руководитель группы космического и дистанционного зондирования в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) Министерства энергетики.

Атмосферные следовые газы из природных и антропогенных источников дают ученым уникальную информацию о самых разных системах Земли. Например, двуокись азота, часто образующаяся при сжигании ископаемого топлива, негативно влияет на здоровье человека и может служить индикатором углекислого газа (парникового газа, способствующего изменению климата), образующегося в результате деятельности человека.

«Когда мы признаем, что эти газы присутствуют и можем локализовать их источники в субкилометровом масштабе, у нас появляется возможность принять меры и свести к минимуму негативные последствия для здоровья», - сказал Лав.

Но для мониторинга следовых газов требуются инструменты, достаточно чувствительные для сбора данных с высоким разрешением; традиционно это означало создание более крупных спутников, оснащенных полным набором мощных датчиков.


«На орбите есть отличные инструменты для сбора данных об атмосферных следовых газах, но их производство и обслуживание дороги. Если мы хотим расширить эти научные возможности, нам потребуется более экономичное решение», - отметил эксперт.

Имея всего 13 фунтов (6 кг) и 18 кубических дюймов (300 см в кубе), NACHOS хорошо подходит для того, чтобы стать таким решением. В дополнение к сверхкомпактному гиперспектральному формирователю изображений, способному собирать данные с высоким разрешением, NACHOS также использует бортовые алгоритмы обработки, которые уменьшают как размер передаваемых данных, так и время, необходимое для ретрансляции этих передач обратно на Землю.

Эти алгоритмы особенно хорошо работают на небольших компьютерах, что дает NACHOS большую вычислительную мощность без увеличения размера или веса прибора.