Dziesięcioletnie badanie nauk o Ziemi

Amerykańska Narodowa Akademia Nauk zaleca priorytety obserwacji Ziemi dla NASA , NOAA i USGS w swoich dekadowych badaniach nauk o Ziemi.

The Earth Science Decadal Survey (w całości: US National Academy of Sciences Decadal Survey for Earth Science and Applications from Space ) to publikacja National Research Council Stanów Zjednoczonych, która identyfikuje kluczowe priorytety badawcze w dziedzinie nauk o Ziemi z naciskiem na zdalne wyczuwanie. Został napisany i wydany na prośbę trzech agencji rządowych Stanów Zjednoczonych: National Aeronautics and Space Administration (NASA) , National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) oraz US Geological Survey (USGS) . Ankieta jest przygotowywana przez Komitet ds. Dziesięcioletniego Przeglądu Nauk o Ziemi i Zastosowań z Kosmosu (ESAS) Rady Badań Kosmicznych Narodowej Akademii Nauk, Inżynierii i Medycyny (NASEM), Wydział Inżynierii i Nauk Fizycznych. Agencje, takie jak NASA, wykorzystują zalecenia z badania dekadowego , aby nadać priorytet finansowaniu określonych rodzajów projektów badań naukowych.

Od 2021 r. opublikowano dwie ankiety dekadowe. Pierwsza, obejmująca dekadę 2007–2017, „Nauka o Ziemi i zastosowania z kosmosu: krajowe imperatywy na następną dekadę i później” została opublikowana w 2007 r. Druga, na dekadę 2017–2027, „Prosperowanie na naszej zmieniającej się planecie: A Decadal Strategy for Earth Observations from Space” została opublikowana w 2018 roku.

Historia

Przed badaniami dekadowymi

Narodowa Akademia Nauk zaczęła tworzyć panele techniczne i nadzorować satelity obserwacyjne Ziemi pod koniec lat pięćdziesiątych po wystrzeleniu satelitów Explorer-I i Vanguard .

W latach poprzedzających oficjalne przeglądy dekadowe Rada Badań Kosmicznych Narodowej Rady ds. Badań opracowała wiele raportów przedstawiających cele obserwacji Ziemi. Przykłady obejmują: „Ocenę satelitarnych programów obserwacji Ziemi” z 1991 r., „Wykorzystanie operacyjnych danych satelitarnych dotyczących środowiska: zapewnienie gotowości na rok 2010 i później” z 2004 r. oraz „Nauki o Ziemi i zastosowania z kosmosu: pilne potrzeby i możliwości służenia narodowi” z 2005 r. ” oraz „Przedłużenie efektywnego czasu życia misji badawczych obserwacji Ziemi”.

2007-2017, Nauki o Ziemi i Zastosowania z Kosmosu

„Nauka o Ziemi i zastosowania z przestrzeni kosmicznej: imperatywy narodowe na następną dekadę i później” wezwał do prowadzenia obserwacji Ziemi w siedmiu kategoriach: zastosowania i korzyści społeczne, zmiana użytkowania gruntów , pogoda , zmiana klimatu , zasoby wodne , zdrowie ludzkie i stałe Zagrożenia ziemi . Powiązany dokument planistyczny NASA został wydany w 2010 r., Nazywany „Inicjatywą klimatyczną” (pełna nazwa: Odpowiadanie na wyzwanie zmian klimatycznych i środowiskowych: Plan NASA dotyczący architektury zorientowanej na klimat dla obserwacji i zastosowań Ziemi).

Zalecane misje z przeglądu z 2007 roku obejmowały wiele satelitów, które zaczęły działać w pewnym formacie. Na przykład badanie zaleciło kontynuację NPOESS (rozpuszczonego), który obecnie nosi nazwę JPSS , w tym instrumentów takich jak VIIRS na dwóch satelitach Suomi-NPP i NOAA-20, które zostały wystrzelone w 2011 i 2017 r. Uruchomiono aktywny pasywny poziom wilgotności gleby (SMAP). w 2015 r. Satelita Ice Cloud and Land Elevation Satellite (ICESat-2) wystrzelony w 2018 r. Gravity Recovery and Climate Experiment -II, później nazwany Follow-On (GRACE-FO), wystrzelony w 2018 r. w celu kontynuacji gromadzenia danych z GRACE-1 i -2.

Inne misje zalecane w ankiecie z 2007 r. Są nadal na etapie planowania od 2021 r. Na przykład 3D-Winds jest planowany na lata 2023–2026. Aerosol Cloud Ecosystems (ACE) był prekursorem planktonu, aerozolu, chmur i ekosystemów oceanicznych ( PACE) , której start planowany jest na rok 2023 lub 2024. Start Surface Water and Ocean Topography (SWOT) planowany jest na rok 2022.

Inne misje z listy 2007 przyniosły inne wyniki od 2021 r. Hyperspectral Infrared Imager (HyspIRI) - misja satelitarna została odwołana jako misja satelitarna, ale była używana jako czujnik powietrzny. Misja Climate Absolute Radiance and Refractivity Observatory (CLARREO) nie ma ustalonej daty rozpoczęcia od 2021 r. Deformacja, struktura ekosystemu i dynamika lodu (DESDynI) miała obniżone finansowanie w 2011 r. Misja GeoCAPE, choć nie została zrealizowana, była prekursorem dla przyszłych misji TEMPO, GeoCARB i GLIMR. Misja LIDAR Surface Topography (LIST) była symulowana, ale nigdy nie została zbudowana. Globalna misja składu atmosfery (GACM), temperatura i wilgotność opadów atmosferycznych oraz temperatura i wilgotność w każdych warunkach pogodowych (PATH), procesy śnieżne i zimne na lądzie (SCLP) oraz rozszerzona misja wektorów wiatrów oceanicznych (XOVWM) nie zostały wdrożone zgodnie z badaniem z 2007 r.

2017-2027, Rozwijanie się na naszej zmieniającej się planecie

W badaniu „Thriving on Our Changing Planet: A Decadal Strategy for Earth Observation from Space” tematy obserwacji Ziemi, które uznano za najważniejsze w ankiecie z 2017 r., to: właściwości aerozoli , wiatry atmosferyczne , gazy cieplarniane , biologia i geologia powierzchni, ekosystem lądowy struktura, struktura ekosystemów oceanów , biogeochemia wodno-przybrzeżna , wilgotność gleby , wiatry i prądy powierzchniowe oceanów , bilans energetyczny roślinność-śnieg-powierzchnia oraz topografia i roślinność powierzchni .

Ankieta z 2017 roku zaleciła amerykańskim agencjom NASA, NOAA i USGS pracę nad skoordynowanym podejściem do obserwacji Ziemi w następnej dekadzie.

W przypadku nauki o aerozolach i chmurach, wymienione priorytety obejmują kamerę polarymetryczną do obserwacji aerozoli w atmosferze ziemskiej w celu uzyskania lepszych prognoz pogody oraz jednoczesne rozmieszczenie zarówno polarymetru , jak i instrumentu Lidar z samolotu (pomiary w powietrzu).

Ankieta zaleciła celowe, wczesne opracowanie aplikacji do danych satelitarnych, aby odpowiedzieć na istotne społecznie pytania badawcze, zanim nowe misje satelitarne zostaną sformalizowane i na długo przed startem.

W badaniu z 2017 r. wyjaśniono, że spośród misji określonych w badaniu z 2007 r. niektóre zostały pomyślnie uruchomione („wdrożone”), inne zalecono, ale wymagały dalszego planowania („częściowo zrealizowane” lub „wyznaczony element programu”), a niektóre otrzymał nieokreślony status (nazywany „inkubacją”, „nieprzydzielony” lub „rekomendowany jako kandydat do misji Earth System Explorer” w przyszłości).

Wyznaczone elementy programu, przyszłe misje, którym nadano priorytet, obejmują: PACE , Surface Biology and Geology, następcę GRACE-FO i następcę NISAR .

Biologia powierzchni i geologia była jednym z wyznaczonych elementów programu. Celem jest poprawa pomiarów właściwości powierzchni Ziemi w zarządzaniu zasobami naturalnymi , bezpieczeństwie żywnościowym i wodnym , a także w wielu innych zastosowaniach. Ta misja jest nadal na wczesnym etapie planowania od 2021 r., Ale prawdopodobnie będzie miała rozdzielczość przestrzenną 10 metrów, 16-dniowy czas ponownej wizyty oraz połączenie pokrycia hiperspektralnego i multispektralnego .

Zobacz też

Linki zewnętrzne