الذهاب إلى Hyperspectral لـ CHIME - مهمة التصوير الفائق الطيفي من كوبرنيكوس للبيئة

مكعب صورة فائق الطيف يظهر جبل فيزوف ، إيطاليا. الائتمان: JPL

مع تخفيف قيود Covid قليلاً ، تمكن العلماء من أوروبا والولايات المتحدة أخيرًا من التعاون في تجربة ميدانية طال انتظارها للتأكد من أن قمرًا صناعيًا جديدًا من Copernicus يسمى CHIME سيقدم أفضل منتجات البيانات الممكنة بمجرد تشغيله في يدور في مدار. يتم تطوير هذه المهمة الجديدة لدعم سياسات الاتحاد الأوروبي بشأن إدارة الموارد الطبيعية ، مما يساعد في نهاية المطاف على معالجة القضية العالمية للأمن الغذائي.

ستحمل مهمة كوبرنيكوس للتصوير الفائق الطيف ، CHIME ، مطيافًا فريدًا مرئيًا للأشعة تحت الحمراء للموجات القصيرة لتوفير عمليات مراقبة روتينية للطيف الفائق لدعم الخدمات الجديدة والمحسّنة للإدارة المستدامة للزراعة والتنوع البيولوجي ، فضلاً عن توصيف خصائص التربة. وستكمل البعثة كوبرنيكوس سنتينل -2 لتطبيقات مثل رسم خرائط الغطاء الأرضي. كريديت تاليس ألينيا سبيس

ستوفر مهمة CHIME ، التي تحمل مطيافًا تصويريًا جديدًا ، صورًا منهجية فائقة الطيف لرسم خريطة للتغيرات في الغطاء الأرضي والمساعدة في الممارسات الزراعية المستدامة. كما سيتم استخدامه لاكتشاف خصائص التربة المختلفة للعمل على تحسين صحة التربة. بالإضافة إلى ذلك ، سيتم استخدام CHIME لدعم إدارة الغابات وتقييمات التنوع البيولوجي واستدامة النظام الإيكولوجي والتدهور البيئي ، ومراقبة النظم الإيكولوجية للبحيرات والساحلية بما في ذلك جودة المياه.

لإعداد CHIME بشكل أفضل لمهامها في المستقبل ، وكجزء من التعاون بين ESA و وكالة ناسامعمل الدفع النفاث (JPL) ، انضم العلماء مؤخرًا إلى حملة تجربة Hypersense ، والتي كان من المفترض أن تتم في عام 2020 ، لكن قيود Covid تعني تأجيلها.

الحملة ، التي تديرها جامعة زيورخ ، تضمنت أولاً إحضار طائرة وجهاز قياس JPL من الولايات المتحدة إلى قاعدة دوبندورف الجوية بالقرب من زيورخ في سويسرا. يشبه جهاز مطياف التصوير بالأشعة تحت الحمراء المرئي من الجيل التالي ، AVIRIS ، القدرات التي سيكون لدى CHIME مرة واحدة في المدار.

تساعد القياسات التي تم إجراؤها باستخدام AVIRIS على أكثر من 20 موقعًا للاختبار تمثل أنواعًا مختلفة من النظم البيئية العلماء والمهندسين على الاستعداد والتأكد من أن CHIME ستكون قادرة على تولي مهمة تقديم بيانات تشخيصية وكمية عالية الجودة بمجرد دخولها في المدار وتشغيلها .

الحقول الزراعية في إيرلباخ ، ألمانيا ، من AVIRIS. الائتمان: JPL

تزامنت معظم هذه الرحلات مع القياسات التي تم إجراؤها على الأرض للمساعدة في تقييم البيانات التي تم جمعها بواسطة الجهاز المحمول جواً.

كجزء من هذه الحملة المحمولة جواً والميدانية ، تم أيضًا إقامة تعاون مع وكالة الفضاء الإيطالية ، ASI ، لمراقبة مواقع الاختبار من الفضاء باستخدام مقياس طيف التصوير الساتلي المسمى PRISMA. بالإضافة إلى ذلك ، قدم مركز الفضاء الألماني DLR صورًا فائقة الطيف من مستشعر DESIS ، وهو مقياس طيف تصويري يطل على الأرض من محطة الفضاء الدولية.

ستشمل مجموعات البيانات الناتجة الملاحظات الأرضية والجوية والمحمولة في الفضاء من أجل تحليل تشخيصي وكمي محسّن لبيانات مقياس طيف التصوير هذه "بصمات الأصابع" ، والتي تنتج عن مراقبة الهدف عن طريق نطاقات طيفية متجاورة بين الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة والأزرق (400- 2500 نانومتر).

قال مايكل راست ، عالم بعثة ESA في CHIME ، "ستساعدنا مجموعات البيانات على إنشاء وتقييم منتجات بيانات CHIME المستقبلية بما في ذلك مكونات نباتية زراعية معينة مثل الكلوروفيل والنيتروجين وتحديد محتوى الكربون في التربة ، وبالتالي دعم تحسين الممارسات الزراعية وإدارتها. . "

يشمل التعاون مع وكالة ناسا ، التي يتم بموجبها تنفيذ هذه الحملة ، أيضًا إعدادًا منسقًا بين CHIME ومهمة الجيولوجيا السطحية التابعة لناسا ، والتي لها خصائص مراقبة مطياف مماثلة مثل CHIME. ومن المقرر إطلاق كلتا المهمتين في النصف الثاني من هذا العقد.

إحاطة ما قبل الرحلة لحملة CHIME. الائتمان: جامعة زيورخ

قال روبرت أو. جرين ، الباحث الرئيسي في AVIRIS-NG ، "كانت هذه حملة صعبة من منظور Covid والطقس ، ومع ذلك فقد ثابر الفريق وجمع مجموعة غير عادية من مجموعات بيانات التحليل الطيفي للتصوير لدعم كل من جيولوجيا البيولوجيا السطحية والتابعة لناسا. البعثات المستقبلية لصالح كوكبنا ".

"نظرًا لأن الأمن الغذائي يمثل مشكلة عالمية ، فمن الأهمية بمكان أن تتعاون وكالات الفضاء حتى نتمكن من الاستفادة من خبرتنا النسبية وأصولنا لتحقيق أفضل النتائج. في هذه الحالة ، لدينا ESA و NASA و ASI و DLR يعملون معًا جنبًا إلى جنب مع علماء رفيعي المستوى من جميع أنحاء أوروبا، والولايات المتحدة الأمريكية ، وإسرائيل ، وأستراليا - وهو أمر رائع للغاية "، أضاف الدكتور راست.