Globální šetření dynamiky ekosystémů - Global Ecosystem Dynamics Investigation

Lidar Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI)
OperátorNASA
VýrobceGoddardovo vesmírné středisko
Typ nástrojeLIDAR
Funkce3D struktura lesů
Trvání mise2 roky
webová stránkaVěda.nasa.gov/ mise/ gedi/
Hostitelská kosmická loď
Kosmická loďMezinárodní vesmírná stanice
Datum spuštění5. prosince 2018
RaketaFalcon 9 Blok 5
Spusťte webMys Canaveral SLC-40

Globální šetření dynamiky ekosystémů (GEDI, vyslovováno /ˈɛd/) je NASA mise měřit jak odlesňování přispěl k atmosférickému CO2 koncentrace.[1][2] Plný průběh LIDAR byl připojen k Mezinárodní vesmírná stanice poskytnout první globální pozorování vertikální struktury lesa s vysokým rozlišením. To umožní vědcům mapovat stanoviště a biomasa, zejména v tropech, poskytující podrobnosti o Zemi uhlíkový cyklus.[3]

Hlavním vyšetřovatelem je Ralph Dubayah v University of Maryland. Zástupcem hlavního vyšetřovatele a vědce v oboru přístrojů je J. Bryan Blair z NASA Goddardovo vesmírné středisko.

Přehled

Společnost GEDI byla v roce 2014 vybrána jako mise NASA Earth Ventures Instrument (EVI). Společnost GEDI, jejíž náklady jsou omezeny na 94 milionů USD, je vedena University of Maryland ve spolupráci s NASA Goddardovo vesmírné středisko.[4]

Klimatická změna je úzce spjat s cyklem uhlíku.[3] GEDI vyrábí laserová pozorování 3D struktury lesů Země s vysokým rozlišením, která poskytne odpovědi na to, jak odlesňování přispělo k atmosférickému CO2 koncentrace, kolik uhlíkových lesů v budoucnu absorbují a jak degradace stanoviště ovlivní globální biologická rozmanitost a koloběh vody.[1] To má zase také hodnotu předpověď počasí, lesní hospodářství, ledovec a monitorování sněhové pokrývky.[1] Celkově GEDI pomůže lépe pochopit, jak se Země chová jako živý systém.

Systém LIDAR společnosti GEDI poskytuje přesná geolokalizovaná data o nadmořské výšce, která drasticky zlepšují globální úroveň Digitální výškové modely (DEM). Vzhledem k obrovskému množství datových bodů, které je GEDI schopen sbírat, poskytne silnější základní linii pro DEM a odstraní více systémových chyb ve srovnání s ICESat.[5]

Bylo zahájeno dne 5. prosince 2018 na palubě a Falcon 9 a je součástí SpaceX CRS-16 mise. Byl namontován na japonský experimentální modul - vystavené zařízení (JEM-EF) Kibo modul pro dvouletou misi.[1][6] Po tříměsíčním období začala GEDI 25. března 2019 shromažďovat údaje pro vědecké použití.[1] Mise je vedena profesorem Ralphem Dubayahem z Marylandské univerzity. Jakmile dosáhne konce své dvouleté mise, GEDI bude odstraněn z JEM-EF a naložen do dalšího kufru Dragon Capsule k likvidaci.[7]

Nástroj

Přístroj GEDI je geodetická třída, detekce světla a rozsah (Lidar ) laserový systém skládající se ze tří laserů, které produkují osm paralelních stop pozorování. Každý laser vystřelí 242krát za sekundu a osvětlí 25m bod (stopu) na povrchu, přes který se měří 3D struktura. Každá stopa je oddělena 60 m podél trati, přičemž vzdálenost mezi tratěmi mezi každou z osmi tratí je přibližně 600 m. Očekává se, že GEDI během nominální délky 24měsíční mise vyprodukuje přibližně 10 miliard pozorování bez mraků.[1][2][4]

Pomocí 80 cm dalekohledu připevněného ke spodní části přístroje bude GEDI schopen přijímat světelné impulsy, které se odrážejí zpět od povrchu Země, a shromažďovat informace o 3D struktuře dotyčné oblasti. Na optické lavici obsahuje přístroj tři jednotky paprskového rozkladu (BDU), tři paprskové expandéry, tři sledovače hvězd a tři lasery HOMER.[8] Tři lasery HOMER postavené a instalované na GEDI postavili D. Barry Coyle, Furqan L. Chiragh a Erich A. Frese.

Přístroj GEDI je navržen pro sběr dat mezi 51,6 ° severní šířky a 51,6 ° jižní šířky. V této oblasti shromažďuje GEDI data z přibližně čtyř procent zemského povrchu, včetně tropických i mírných lesů.[9]

Systém LIDAR může účinně fungovat pouze v relativně cloudových oblastech. Hustá oblačnost blokuje laserové pulsy a brání přesným měřením.[9]

GEDI používá aktivní napříč tratě směřující systém, aby pomohl ukázat oblast, která není normálně pokryta kvůli Mezinárodní vesmírné stanice orbitální vzor. K nim dochází proto, že ISS není udržována na opakující se oběžné dráze a může se zaseknout v orbitálních rezonancích, které v podstatě opakují orbitální stopy a vedou k velkým mezerám v pokrytí.[9]

Reference

  1. ^ A b C d E F GEDI Ecosystem LIDAR. Domovská stránka. Přístup k 1. prosinci 2018.
  2. ^ A b Sonda NASA odhalí 3D architekturu lesů z vesmíru. Richard Moss, Nový Atlas. 14. září 2014.
  3. ^ A b NASA má plán pořídit nejpodrobnější skenování světových lesů vůbec. Pierre Bienaimé, Business Insider - Velká Británie. 3. března 2015.
  4. ^ A b Mediální zdroje GEDI. NASA Goddardovo vesmírné středisko. 9. října 2018.
  5. ^ „Topografie a povrchová deformace“. GEDI. Citováno 2020-02-25.
  6. ^ Krebs, Gunter. "GEDI". Gunterova vesmírná stránka. Citováno 22. srpna 2018.
  7. ^ "Zahájení". GEDI. Citováno 2020-03-06.
  8. ^ "Přehled nástroje". GEDI. Citováno 2020-03-06.
  9. ^ A b C Dubayah, Ralph; Blair, James Bryan; Goetz, Scott; Fatoyinbo, Lola; Hansen, Matthew; Healey, Sean; Hofton, Michelle; Hurtt, George; Kellner, James; Luthcke, Scott; Armston, John (01.06.2020). „Globální šetření dynamiky ekosystémů: laserové měření zemských lesů a topografie s vysokým rozlišením“. Věda o dálkovém průzkumu Země. 1: 100002. doi:10.1016 / j.srs.2020.100002. ISSN  2666-0172.