2017 年初め、トランプ政権は斧を斧しようとしたNASA の軌道周回炭素観測衛星 3 (OCO-3)。うまくいきませんでした。そして、2018年に再びホワイトハウス終了させようとした地球科学機器。
再び、冷蔵庫サイズの宇宙機械が存続しました。
現在、SpaceX が打ち上げられる予定ですOCO-3宇宙飛行士は長いロボットアームを使ってOCO-3を宇宙ステーションの端に取り付け、この機器が地球を見下ろし、地球の蓄積された濃度を測定できるようにする。強力な温室効果ガスである二酸化炭素。
「二酸化炭素は、人間が大気中に排出している最も重要なガスです」とNASAジェット推進研究所のOCO-3プロジェクトサイエンティスト、アンマリー・エルダーリング氏はインタビューで語った。 「それが将来どのように展開するかを理解することが重要です。」
二酸化炭素濃度は現在、地球上で過去最高となっている約1500万年後にはそして彼らはおそらく地球の温度をその温度まで上昇させたでしょう12万年で最も暖かい地点。 NASA と米国海洋大気局 (NOAA) は次のことを確認しました。過去19年間のうち18年間現在、記録的な暖かさとなっています。
したがって、炭素がどこで放出されているか、そして地球がこれらの排出物の一部を自然に吸収している場所を正確に知ることは、地球の運命を理解する上で極めて重要です。
「OCO-3に関する本当に良いニュースは、二酸化炭素の測定が継続されることだ」と、衛星を利用して地球の炭素循環を研究しているボストン大学のポンタス・オロフソン准研究教授はインタビューで語った。
OCO-3 チームの一員ではないオロフソン氏は、「記録が長くなるほど、その重要性は増します」と付け加えた。 「重要性が指数関数的に増加しているようなものです。」
しかし、OCO-3はほとんど宇宙に到達できませんでした。
OCO-3は日本実験棟暴露施設（JEM-EF）に併設される予定です。 クレジット: NASA
国立大気研究センターの上級研究員で、OCO-3科学チームに所属するブリットン・スティーブンス氏はインタビューで、「OCO-3は廃止されないと聞いていた」と語った。 「プロジェクトには多くの浮き沈みがありました。」
2017年、トランプ大統領のホワイトハウスは2018年の予算計画を発表した。5つの地球科学ミッションを「終了」、OCO-3を含む。実際、ホワイトハウスは NASA の炭素監視システム全体を削減したいと考えており、2018 年にも同じ状況が発生しました。予算の値切り交渉議会議員（NASAの使命を支援する地区に住んでいる議員）とNASA リーダーによる支持—ほぼ確実に、NASA の炭素観測プログラムが存続し続けました。
OCO-3 には、交渉において重要な利点もありました。宇宙ミッションに関する限り、予算がかなり低いということです。この機体は、老朽化した前機である OCO-2 (現在宇宙飛行中) の「スペアパーツ」を使用して構築されました。重要なことは、OCO-2 はそれ自体が自由飛行および操縦する衛星であり、地球の周りを飛び回っています。むしろOCO-3は、周回する巨大宇宙ステーションに取り付けられることになる。
「独自の宇宙船は必要ありません」とNASAのエルダーリング氏は言う。
マッシュ可能な光の速度
二酸化炭素排出量は前世紀に急増しました。 クレジット: NASA
2017年、宇宙技術・政策グループ結論付けたOCO-3の費用は「比較的少額」だという。参考までに、2017 年に提案された 5 つの地球科学ミッションの削減提案総額は 1 億 6,700 万ドルになりました。全体として、NASA の科学予算は 57 億ドルとなり、政府機関全体の予算は 190 億ドルを超えました。
装置の資金調達が行き詰まったときもあったが、騒音にもかかわらず、科学チームはOCO-3の完成に向けて突き進み続けたとエルダーリング氏は語った。完成した機器は現在、フロリダ州のケネディ宇宙センターに置かれ、宇宙船に積み込まれるのを待っています。スペースX社のファルコン9ロケット。
「ここまで到達できたのはすごいことだ。」
「私たちにはエンジニアリングと科学の仕事が残っているので、それに集中しました」とエルダーリング氏は非常にクールに話し、長く不安定なプロセスについて冷静に語った。 「プロジェクトには浮き沈みがあることを私たちは知っています。」
「ここまで到達できたのは素晴らしいことだ」と彼女は付け加えた。
OCO-3 のお買い得な価格に加えて、炭素探査技術が絶妙に機能することを科学者たちはすでに知っています。 OCO-3 は本質的に OCO-2 の割引モデルであり、OCO-2 は大気中の炭素量を 1 ppm 未満の範囲で検出できます。
「精度という点では、信じられないほどです」とスティーブンス氏は語った。 「宇宙からそれができるというのは、本当に驚くべき偉業です。」
目に見えないものを検出する
どれだけの炭素が地球の大気を飽和させているかを調べるために、OCO-3 は太陽光に依存します。具体的には、この機器は太陽光が二酸化炭素分子にどれだけ吸収されるかを調べます。
あらゆる種類の分子は異なる方法で光に反応するとエルダーリング氏は説明した。 OCO-3 は、二酸化炭素に吸収されずに反射されて宇宙に戻ってくる光を観察します。空気中の二酸化炭素が増えると、カメラに戻ってくる光が少なくなります。
陸地と海洋上空を飛行する OCO-3 は、幅約 8.5 マイル (14 キロメートル) の地球の細長い部分を覗き込み、さまざまな都市、海洋、森林上の炭素を測定します。これは、都市、さらには発電所が二酸化炭素排出をどの程度抑制または軽減しているかを確認するのに特に役立ちます。
「二酸化炭素の大部分が都市部から来ていることが判明した」とスティーブンス氏は言う。 「したがって、ロサンゼルス、シアトル、またはニューヨーク市の二酸化炭素排出量を定量化できれば、それは実際に私たちの緩和努力を検証するのに非常に役立つ数値となるでしょう。」
森林でも同じことができます。森林は、空気中から大量の二酸化炭素を吸収し、その分子を木や土壌に蓄えるため、地球の炭素循環の重要な部分です（森林が炭素の「吸収源」として知られるのはこのためです）。しかし、数百万エーカーのアマゾンの熱帯雨林が破壊されたときに、どれだけの炭素が放出されるかを知るのは困難です。森林が再生するときにどれだけの炭素が地球に吸収されるかを知ることも同様に困難です。
北米の炭素循環 クレジット: USGCRP 2018、CIAIS ET AL.、2013 から適応。著作権 IPCC、許可を得て使用
「そのようなことを推定するのは難しいことが証明されています」とオロフソン氏は言う。
「何が起こっているのかを本当に判断するには、物事を何度も何度も観察する必要がある」と同氏は付け加え、OCO-2に続くOCO-3の重要性を挙げた。
現在、人類が大気中に排出する炭素の約半分は海と森林に吸収されています。 「これは社会にとって大きな利益です」とスティーブンス氏は述べた。
しかし、地球が温暖化するにつれて、より多くの炭素が空に飽和し、地球は加速する温暖化傾向を続けるため、これらの自然吸収源の炭素吸収能力は変化する可能性が非常に高いと同氏は述べた。したがって、これらの場所は上から監視する必要があります。
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OCO フリートの最大の利点の 1 つは、その継続的で正確な測定を、地上の炭素測定や、NASA が最近打ち上げたレーザー撮影などの他の地球観測衛星と連携して使用できることです。GEDI衛星（森林のバイオマスを測定します）。
これが科学者が全体像を自信を持って理解する方法です。
「これらの機器と組み合わせると、[OCO-3] が非常に重要になります」とオロフソン氏は語った。
「OCO-4が登場することを願っています」と彼は付け加えた。