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  • 如何在太空中“看清”地球上的一棵树?

    图片来源:Pixabay

    撰文 | 梅甘 ·I. 甘农(Megan I. Gannon)

    翻译 | 贺旎妮

    一种新出现的工具很快就能使科学家分析地球表面迷人的细节了——从地球土壤的状态到在地表绽放的植物,再到城市蔓延的具体状况。今年春天,一枚 SpaceX "猎鹰 9 "(Falcon 9)火箭从美国佛罗里达州发射升空,将德国一颗价值约 3 亿欧元(约 63 亿元人民币)的环境测绘与分析计划(EnMAP)卫星送入轨道。从秋季开始,世界各地的遥感研究人员可以在航天器绕地球极轨道运行时,将航天器的观测视野瞄准特定的目标。"这令我们超级兴奋。"萨比娜 · 沙布里亚(Sabine Chabrillat)说道,沙布里亚是 EnMAP 的首席研究员,也是德国地球科学研究中心的地球科学家。"我们非常有信心获得高质量的数据。"

    EnMAP 属于下一代高光谱(hyperspectral)卫星任务,它们有望填补遥感领域的一大空白。与普通相机和多光谱成像仪相比,高光谱传感器可以更精确地记录电磁波谱中更宽的波长范围,从而捕捉到各种材料独特的反射波长。尽管其他卫星也可以从太空追踪城市的蔓延,但高光谱技术所获取的光谱指纹可以揭示,有多少城市蔓延可以归因于修建房屋或道路。而且,在由其他卫星发现的出现毒藻华的地方,高光谱数据可以精确指出造成水华的浮游植物物种。"这将大幅提升我们对世界各地生物多样性的了解。"美国加利福尼亚大学戴维斯分校空间技术和遥感中心负责人苏珊 · 乌斯京(Susan Ustin,未参与这次 EnMAP 任务)评价道。

    沙布里亚期待能够分析地球的土壤,因为工业化农业和气候变化对土壤造成的危害变得越来越多。土壤可以种植食物,也能储存大气中的碳,但监测全球土壤健康状况还相当具有挑战。沙布里亚表示:"我们缺少对全球土壤现状的评估。它们是否已经退化?退化程度如何?退化最严重的地方都在哪里?"而 EnMAP 将有助于快速回答这些问题。

    自 20 世纪 80 年代以来,科学家已经认识到星载高光谱成像的潜力,但却很少发射新的卫星。伊丽莎白 · 米德尔顿(Elizabeth Middleton)是美国航空航天局(NASA)负责高光谱卫星 EO-1(地球观测卫星 -1)任务的科学家,EO-1 属于一项额外的观测任务,于 2000 年发射升空,到 2017 年停止服役。米德尔顿表示:"这种卫星具有解决生态应用和科学问题的潜力,但是,NASA 负责人对一个卫星任务能否获得资助深感怀疑。他们表示,很有可能不会再发射这种像瑞士军刀一样的多功能卫星。"但这种想法已经发生了改变。乌斯京说:"随着人们对气候变化,以及如何抵御气候变化关注得越来越多,人们也越来越需要以更高的精度了解关于环境的信息。"

    EnMAP 免费可用的数据还将用于补充其他发射任务的观测结果。此外,NASA 和欧洲航天局(ESA)都计划在本世纪末完成高光谱卫星的主要发射任务,从而进一步拓宽我们对地球表面的认识。

    作者:admin  发布时间:2022-07-15  点击数:

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