NASA’nın iklim krizindeki olası kahramanı

Fazla doğal gazın kasıtlı olarak havaya yakıldığı gaz yakma, petrol ve gaz tesislerinden metanın salınmasının bir yoludur. NASA’nın bir yıldan fazla süren EMIT misyonu, uzaydan gelen metan ve diğer sera gazı emisyonlarının tespitinde verimlilik gösterdi.

16 ay önce piyasaya sürülmesinden bu yana, uzay aracındaki EMIT görüntüleme spektrometresi olarak kullanılıyor Uluslararası Uzay istasyonu Yüzey minerallerinden daha fazlasını tespit etme yeteneği gösterildi.

Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki (ISS) metan bulutlarının ilk kez tespit edilmesinden bir yıldan fazla bir süre sonra, NASA’nın EMIT cihazından elde edilen veriler artık tasarımcılarını bile şaşırtan bir verimlilikle sabit bir kaynaktan gelen sera gazı emisyonlarını belirlemek için kullanılıyor.

EMIT’in misyonu ve yetenekleri

Dünya Yüzeyi Mineral Tozu Kaynağı Araştırması’nın kısaltması olan EMIT, dünyanın kurak bölgelerinin yüzeyindeki on önemli mineralin haritasını çıkarmak için Temmuz 2022’de başlatıldı. Zaten mevcut olan minerallerle ilgili notlar Araştırmacılar Ve halkın, atmosfere yükselen tozun iklimi nasıl etkilediğini anlamalarına yardımcı olacaklar.

Metanı tespit etmek EMIT’in birincil misyonunun bir parçası değildi, ancak cihazın tasarımcıları görüntüleme spektrometresinin bu yeteneğe sahip olmasını bekliyordu. Dergide yayınlanan yeni bir araştırmaya göre, Ağustos 2022’den bu yana tanımlanan 750’den fazla emisyon kaynağıyla (bazıları küçük, bazıları uzak konumlarda ve bazıları zaman içinde varlığını sürdürüyor) araç bu konuda olduğundan daha fazlasını yaptı. Bilimin ilerlemesi.

EMIT, 1 Eylül 2022’de Güney Özbekistan’da 150 mil karelik (400 kilometrekarelik) bir alanda 12 metan bulutundan oluşan bir grup tespit etti. Cihaz, grubu tek bir anlık görüntüde yakaladı ve araştırmacılar bunu sahne olarak adlandırdı. Resim kaynağı: NASA/JPL-Caltech

Metan emisyonları ve iklim değişikliği

California Üniversitesi EMIT bilim ekibinde araştırma teknolojisi uzmanı olan Andrew Thorpe, “İlk başta cihazla neler yapabileceğimiz konusunda biraz temkinliydik” dedi. NASAGüney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ve makalenin baş yazarı. “Beklentilerimizi aştı.”

Depolama alanları, tarım alanları, petrol ve gaz tesisleri ve diğer metan üreticilerinin işletmecileri, metan emisyonlarının kaynağını bilerek bu emisyonları ele alma fırsatına sahip olur. İnsan kaynaklı metan emisyonlarını takip etmek, iklim değişikliğini azaltmanın anahtarıdır çünkü sera gazlarını azaltmak için hızlı ve nispeten düşük maliyetli bir yaklaşım sağlar. Metan yaklaşık on yıl boyunca atmosferde kalır, ancak bu süre zarfında ısıyı tutma konusunda yüzyıllarca kalan karbondioksitten 80 kat daha güçlüdür.

Bir kıtadaki güçlü rüzgarlar mineral kaya tozlarını (kalsit veya klorit gibi) karıştırdığında, havadaki parçacıklar binlerce kilometre yol kat ederek tamamen farklı kıtalara çarpabilir. Havada asılı olan toz, atmosferi ve Dünya yüzeyini ısıtabilir veya soğutabilir. Bu ısıtma veya soğutma etkisi, NASA’nın Dünya Yüzeyi Mineral Toz Kaynağı Araştırması (EMIT) misyonunun odak noktasıdır. Resim kaynağı: NASA/JPL-Caltech

İnanılmaz sonuçlar

EMIT’in hem büyük (saatte onbinlerce pound metan) hem de şaşırtıcı derecede küçük (saatte yüzlerce pound metan) emisyon kaynaklarını tespit etmede etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bu önemlidir çünkü daha fazla sayıda “süper emisyon kaynağının”, yani toplam emisyonlarda orantısız paylar üreten kaynakların belirlenmesine olanak sağlar.

Yeni çalışma, ilk 30 günlük sera gazı tespitine dayanarak, EMIT’in hava saldırılarında tipik olarak görülen metan dumanlarının %60 ila %85’ini nasıl gözlemleyebildiğini belgeliyor.

EMIT, 3 Eylül 2022’de Güneydoğu Libya’nın ücra bir köşesinde, saatte yaklaşık 979 pound (444 kilogram) yayan bir metan bulutu keşfetti. Cihaz tarafından şimdiye kadar keşfedilen en küçük kaynaklardan biridir. Resim kaynağı: NASA/JPL-Caltech

Havadan algılamayla karşılaştırın

Yerden birkaç bin metre yüksekte bulunan uçaklardaki metan dedektörleri en hassas olanıdır, ancak bir uçağın gönderileceğini garanti etmek için araştırmacıların metanı tespit edeceklerine dair önceden bir göstergeye ihtiyaçları var. Pek çok alan çok uzak, çok riskli veya çok pahalı olduğu düşünüldüğü için incelenmiyor. Ayrıca gerçekleşen kampanyalar kısa süreler için nispeten sınırlı alanları kapsamaktadır.

Öte yandan EMIT, uzay istasyonunda yaklaşık 250 mil (400 kilometre) yükseklikten gezegenin geniş bir alanı üzerinden, özellikle de 51,6 derece kuzey ve güney enlemleri arasındaki kurak bölgelerden veri topluyor. Görüntüleme spektrometresi, bir zamanlar hava araçlarının ulaşamayacağı birçok alan da dahil olmak üzere, 50 x 50 mil (80 kilometre x 80 kilometre) boyutlarında (araştırmacılar bunlara “sahneler” diyor) yüzeyin görüntülerini çekiyor.

Robert O. dedi ki: Biyokimyacı Green, “Gezegenimizin çevresinde EMIT tarafından ölçülen metan bulutlarının sayısı ve boyutu şaşırtıcı” dedi. Jet Tahrik Laboratuvarı EMIT’de Kıdemli Araştırma Bilimcisi ve Baş Araştırmacı.

Bu hızlandırılmış video, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun Canadarm2 robot kolunun, istasyonun dışında NASA’nın EMIT görevinde manevra yapmasını gösteriyor. Alıntı SpaceX Dragon uzay aracı, 22 Temmuz’da yaklaşık 17:15 PT’de fırlatıldı ve 24 Temmuz’da 10:15 PT’de tamamlandı. Kurulumun bazı kısımları silinirken diğer kısımları hızlandırıldı. Kredi bilgileri: NASA

Sahne üstüne sahne ortaya çıkıyor

Kaynak tanımlamayı desteklemek için EMIT bilim ekibi metan dumanlarının haritalarını oluşturuyor ve bunları… İnternet sitesiTemel veriler Ortak NASA/ABD Jeolojik Araştırma Operasyonları Dağıtılmış Aktif Arşiv Merkezi’nde mevcuttur (LB Ördek). Misyon beyanları halkın, akademisyenlerin ve kuruluşların kullanımına açıktır.

EMIT, Ağustos 2022’de gözlem toplamaya başladığından bu yana 50.000’den fazla gözlemi belgeledi. Araç, nadiren incelenen bir bölgede bir dizi emisyon kaynağı tespit etti Güney Özbekistan 1 Eylül 2022’de, saatte yaklaşık 49.734 pound (22.559 kg) değerinde 12 metan gazı bulutu tespit edildi.

Ayrıca cihaz, beklenenden çok daha küçük duman bulutları tespit etti. Uzak bir köşede çekildi Güneydoğu Libya Yerel rüzgar hızı tahminlerine göre, 3 Eylül 2022’de şimdiye kadarki en küçük kaynaklardan biri saatte 979 pound (444 kilogram) emisyon yayıyordu.

Referans: Andrew K. Thorpe, Robert O. Green, David R. Thompson, Philip G. Brodrick, John W. Chapman, Clayton D. Elder, Itziar Erakulis tarafından “Uzaydan EMIT Gözlemlerini Kullanarak Bireysel Metan ve Karbon Dioksit Emisyon Kaynaklarının İlişkilendirilmesi” -Loitkesat, Daniel H. Cosworth, Alana K. Ayasi, Riley M. Dorren, Christian Frankenberg, Louis Guenther, John R. Worden, Philip E. Dennison, Dar A. Roberts, K. Dana Chadwick, Michael L. Eastwood, J.E. Vahlen ve Charles E. Miller, 17 Kasım 2023, Bilimin ilerlemesi.
doi: 10.1126/sciadv.adh2391

EMIT’in misyonu hakkında daha fazla bilgi

EMIT, NASA’nın Bilim Misyonu Direktörlüğü’nün Yer Bilimleri Bölümü bünyesindeki Earth Venture Instrument-4 talebinden seçildi ve Pasadena, California’daki California Teknoloji Enstitüsü tarafından işletilen NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda geliştirildi. Cihaz verileri, diğer araştırmacılar ve halk tarafından kullanılmak üzere NASA’nın Dünya Operasyonları Dağıtılmış Aktif Arşiv Merkezi’nde mevcuttur.