5月28日,欧洲航天局的“地球、云、气溶胶和辐射探测器”(EarthCARE)卫星搭载太空探索技术公司(SpaceX)的猎鹰9号(Falcon 9)运载火箭从美国加州范登堡空军基地成功发射升空。
该卫星是欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的联合任务,耗资8.7亿美元,是迄今为止最大、最复杂的对地观测任务,任务主要目标是观测云和气溶胶并确定其特征以及测量从地球表面反射的太阳辐射和发射的红外辐射。EarthCARE卫星质量2350 kg,将在393 km的太阳同步轨道上飞行。通过使用EarthCARE数据可以提高全球大气模型的准确性,能够更好地预测未来的天气。
EarthCARE卫星携带了大气激光雷达(ATLID)、云廓线雷达(CPR)、多光谱成像仪(MSI)和宽带辐射计(BBR)四种先进仪器,设计寿命3年,可以进行一系列不同的测量。
大气激光雷达(ATLID)是一种先进的激光雷达(光探测和测距)系统,旨在测量地球大气中沿EarthCARE轨道的气溶胶和云的垂直剖面。通过发射光脉冲和分析反射信号,该激光雷达可以精确地提供气溶胶和云的分布和特性,包括它们的高度、厚度和详细的光学特性以及气溶胶类型。
云廓线雷达(CPR)由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)提供,使EarthCARE能够观测云的内部结构。该云剖面雷达在毫米波长范围内工作,穿透云层和轻降水,提供对其垂直结构和速度、粒度分布和含水量的详细信息。该雷达对于研究云过程(例如云的形成和消散)至关重要,并为改进天气和气候模型提供了重要数据。
多光谱成像仪(MSI)在可见光和红外光谱的多个光谱波段捕获高分辨率图像,使科学家能够区分各种类型的云、气溶胶和地球表面。成像仪提供有关云和气溶胶光学特性的附加信息,有助于表征其成分和分布。此外,它还允许使用大气激光雷达和云剖面雷达数据生成三维云和气溶胶场。这些数据对于了解云和气溶胶对地球气候系统的辐射影响至关重要。
宽带辐射计(BBR)通过测量地球大气层顶部的辐射通量,在任务中起着至关重要的作用。当卫星沿其轨道行进时,辐射计从三个方向观察大气层,使其能够准确量化反射的太阳辐射量和地球发出的出射热辐射量。将其与其他仪器的综合观测计算出的辐射进行比较,有助于科学家提高对气溶胶-云-辐射相互作用的理解。