בתחילת 2017, ממשל טראמפניסה לגרשמצפה הפחמן המקיף 3 של נאס"א, או OCO-3. זה לא עבד. ואז, שוב ב-2018, הבית הלבןביקש להפסיקהכלי למדעי כדור הארץ.

שוב, מכונת החלל בגודל מקרר המשיכה.

כעת, SpaceX אמור להשיקOCO-3לתחנת החלל הבינלאומית בחודשים הקרובים, כבר ב-25 באפריל. באמצעות זרוע רובוטית ארוכה, אסטרונאוטים יחברו את OCO-3 לקצה תחנת החלל, ויאפשרו למכשיר להציץ מטה על פני כדור הארץ ולמדוד את הריכוזים המצטברים של כוכב הלכת. של פחמן דו חמצני - גז חממה חזק.

"פחמן דו חמצני הוא הגז החשוב ביותר שבני אדם פולטים לאטמוספירה", אמרה בראיון אנמרי אלדרינג, מדענית הפרויקט של OCO-3 במעבדת ההנעה הסילון של נאס"א. "ההבנה כיצד זה יתפתח בעתיד היא קריטית."

ריכוזי הפחמן הדו חמצני הם כעת הגבוהים ביותר שהיו על פני כדור הארץבעוד כ-15 מיליון שנה, וסביר להניח שהם העלו את הטמפרטורה של כדור הארץ לרמה שלההנקודה החמה ביותר מזה 120,000 שנים. נאס"א והמינהל הלאומי לאוקיאנוס ואטמוספירה (NOAA) אישרו זאת18 מתוך 19 השנים האחרונותהם כעת החמים ביותר שנרשמו.

לכן, לדעת היכן בדיוק נפלט פחמן, והיכן כדור הארץ סופג חלק מהפליטות הללו באופן טבעי, חיוני להבנת גורלו של כדור הארץ.

"החדשות הטובות באמת לגבי OCO-3 הן שיהיה המשך של מדידות פחמן דו חמצני", אמר בראיון פונטוס אולפסון, פרופסור למחקר באוניברסיטת בוסטון שמשתמש בלוויינים כדי לחקור את מחזור הפחמן של כדור הארץ.

"ככל שהרשומות גדלות יותר, כך הן הופכות חשובות יותר", הוסיף אולפסון, שאינו חלק מצוות OCO-3. "זה כמו עלייה אקספוננציאלית בחשיבות."

אבל OCO-3 כמעט ולא הגיע לחלל.

"שמענו ש-OCO-3 לא הולך ללכת", אמר בראיון בריטון סטפנס, מדען בכיר במרכז הלאומי לחקר אטמוספירה שעובד בצוות המדע של OCO-3. "היו הרבה עליות ומורדות בפרויקט".

בשנת 2017, הבית הלבן של טראמפ פרסם את תוכניות התקציב שלו לשנת 2018. הוא קרא לכך"סיום" חמש משימות למדעי כדור הארץ, כולל OCO-3. למעשה, הבית הלבן רצה לחתוך את כל מערכת ניטור הפחמן של נאס"א, ואותו מצב התעורר ב-2018. אבלהתמקחות תקציביתבין מחוקקים בקונגרס (שגרים במחוזות התומכים במשימות של נאס"א) והסברה של מנהיגי נאס"א- כמעט בוודאות שמרה את תוכניות התצפית על הפחמן של נאס"א בחיים.

ל-OCO-3 היה גם יתרון מרכזי במשא ומתן: מבחינת משימות חלל, מדובר בתקציב די נמוך. הוא נבנה באמצעות "חלקי חילוף" מקודמו המזדקן, OCO-2 (כיום בחלל). באופן קריטי, OCO-2 הוא הלוויין שעף בחופשיות ומתמרן משלו, מזנק מסביב לכדור הארץ. OCO-3, במקום זאת, יצורף לתחנת החלל המסתובבת.

"אתה לא צריך חללית משלך", אמר Eldering של נאס"א.

בשנת 2017, קבוצת טכנולוגיה ומדיניות חללסיכםש-OCO-3 עלה "סכומי כסף קטנים יחסית". לעיון, סך הקיצוצים המוצעים עבור חמש המשימות למדעי כדור הארץ בשנת 2017 הגיע ל-167 מיליון דולר. בסך הכל, תקציב המדע של נאס"א הגיע ל-5.7 מיליארד דולר, עם תקציב סוכנות כולל של למעלה מ-19 מיליארד דולר.

אף על פי שהמימון של המכשיר היה בעייתי לפעמים, אלדרינג אמרה שהצוות המדעי שלה המשיך לטעון קדימה כדי להשלים את OCO-3, למרות הרעש. הכלי שהושלם יושב כעת במרכז החלל קנדי ​​בפלורידה, ממתין להעמסה על ארקטת SpaceX Falcon 9.

"יש לנו עבודה הנדסית ומדע לעשות - אז התמקדנו בזה", אמר אלדרינג, שנשמע די מגניב ומורכב על התהליך הארוך והלא יציב. "אנחנו יודעים שפרויקטים יכולים לעלות ולרדת".

"זה מדהים שהגעתי לנקודה הזו", הוסיפה.

בנוסף למחיר המציאה של OCO-3, מדענים כבר יודעים שטכנולוגיית איתור פחמן עובדת מעולה. OCO-3 הוא בעצם מודל הנחה של OCO-2 - ו-OCO-2 יכול לזהות את כמות הפחמן באטמוספירה בטווח של פחות מחלק למיליון.

"מבחינת דיוק, זה מדהים", אמר סטפנס. "זה באמת הישג מדהים שהוא יכול לעשות את זה מהחלל".

זיהוי הבלתי נראה

כדי לראות כמה פחמן רווה את האטמוספירה של כדור הארץ, OCO-3 יסתמך על אור השמש. באופן ספציפי, המכשיר יבדוק כמה אור השמש נספג על ידי מולקולות פחמן דו חמצני.

כל סוג של מולקולה מגיב לאור בצורה שונה, הסביר אלדינג. OCO-3 יסתכל על אור שלא נספג בפחמן דו חמצני ובמקום זאת מוחזר לחלל. ככל שיש יותר פחמן דו חמצני באוויר, כך פחות אור יחזור למצלמות.

עף מעל יבשה ואוקיינוסים, OCO-3 יציץ מטה אל רצועות כדור הארץ ברוחב של כ-8.5 מיילים (14 ק"מ), וימדוד פחמן מעל ערים, אוקיינוסים ויערות שונים. זה יהיה שימושי במיוחד כדי לראות עד כמה ערים - ואפילו תחנות כוח - מרסנות או מפחיתות את פליטת הפחמן שלהן.

"מסתבר שאחוז עצום של פחמן דו חמצני מגיע מאזורים עירוניים", אמר סטפנס. "אז אם אתה יכול לכמת את פליטת הפחמן הדו-חמצני בלוס אנג'לס, סיאטל או ניו יורק, זה למעשה יהיה מספר שימושי כדי לאמת את מאמצי ההפחתה שלנו."

אותו דבר אפשר לעשות על יערות. יערות הם חלק קריטי במחזור הפחמן של כדור הארץ, שכן הם יונקים המון פחמן דו חמצני מהאוויר ומאחסנים את המולקולות בעצים ובאדמה (בגלל זה יערות ידועים כ"שוקע" פחמן). עם זאת, זה מאתגר לדעת כמה פחמן משתחרר כשמיליוני דונמים של יערות גשם באמזונס נכרכים עם הקרקע. קשה באותה מידה לדעת כמה פחמן נספג בחזרה לכדור הארץ כאשר יערות צומחים מחדש.

"הוכח שקשה להעריך דברים כאלה", אמר אולפסון.

"צריך להתבונן בדברים שוב ושוב ושוב כדי לקבוע באמת מה קורה", הוא הוסיף וציין את החשיבות של OCO-3 בעקבות OCO-2.

כיום, כמחצית מהפחמן שהאנושות פולטת לאטמוספירה נספג באוקיינוסים וביערות. "זהו יתרון גדול לחברה", ציין סטפנס.

אבל ככל שכדור הארץ מתחמם, יכולות ספיגת הפחמן של הכיורים הטבעיים הללו עשויות להשתנות ככל שיותר פחמן מרווה את השמים וכדור הארץ ממשיך במגמת ההתחממות המואצת שלו, אמר. אז צריך לצפות במקומות האלה מלמעלה.

ייתכן שהציוץ נמחק

אחד היתרונות הגדולים ביותר של צי ה-OCO הוא שניתן להשתמש במדידות המדויקות המתמשכות שלו יחד עם מדידות פחמן על הקרקע ולוויינים אחרים הצופים בכדור הארץ, כמו ירי הלייזר של נאס"א שהושק לאחרונה.לווין GEDI(הוא מודד את הביומסה של יערות).

כך משיגים מדענים הבנה בטוחה של התמונה הגדולה.

"בשילוב עם המכשירים האלה [OCO-3] הופך להיות חשוב מאוד", אמר אולפסון.

"אני מקווה שיהיה OCO-4", הוסיף.