Un Nuevo Concepto de Misión Satelital para Observaciones de Vapor de Agua, Aerosoles y Nubes en la Parte Superior de la Atmósfera Utilizando Sondeo por Líneas de Visión de Absorción Diferencial por LiDAR de Camino Integrado
Autores: Hoffmann, Alex; Clifford, Debbie; Aulinas, Josep; Carton, James G.; Deconinck, Florian; Esen, Berivan; Hüsing, Jakob; Kern, Katharina; Kox, Stephan; Krejci, David; Krings, Thomas; Lohrey, Steffen; Romano, Patrick; Topham, Ricardo; Weitnauer, Claudia
Idioma: Inglés
Editor: Molecular Diversity Preservation International (MDPI)
Año: 2012
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Misión satelital
Mediciones de vapor de agua
LiDAR
Mediciones de absorción diferencial
Microsatélites
Radiómetro multiespectral
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Proponemos una nueva misión satelital para proporcionar mediciones de alta calidad de vapor de agua en la atmósfera superior. El concepto se centra en un LiDAR en sondeo de limbo mediante geometría de ocultación, diseñado para operar como un sistema de muy largo recorrido para mediciones de absorción diferencial. Presentamos un análisis de rendimiento preliminar con un sistema dimensionado para enviar pulsos de 75 mJ a 25 Hz en cuatro longitudes de onda cercanas a 935 nm, a hasta 5 microsatélites en una órbita en contrarrotación, que llevan retroreflectores caracterizados por una divergencia del haz reflejado de aproximadamente el doble de la divergencia del haz láser emitido de 15 rad. Esto proporciona perfiles de vapor de agua con un muestreo vertical de 110 m; cálculos preliminares sugieren que el sistema podría detectar concentraciones de menos de 5 ppm. Una carga secundaria de un radiómetro multiespectral de resolución media bastante convencional permite la obtención de imágenes de nubes y aerosoles en un amplio espectro. El peso total y la potencia del sistema se estiman en 3 toneladas y 2,700 W respectivamente. Este novedoso concepto presenta desafíos significativos, incluyendo el rendimiento de los láseres en el espacio, el seguimiento entre la nave espacial principal y los retroreflectores, los efectos refractivos de la turbulencia, y el diseño de los telescopios para lograr una alta relación señal-ruido para las mediciones de alta precisión. El concepto de la misión fue concebido en la Escuela de Verano de Alpbach 2010.
Descripción
Proponemos una nueva misión satelital para proporcionar mediciones de alta calidad de vapor de agua en la atmósfera superior. El concepto se centra en un LiDAR en sondeo de limbo mediante geometría de ocultación, diseñado para operar como un sistema de muy largo recorrido para mediciones de absorción diferencial. Presentamos un análisis de rendimiento preliminar con un sistema dimensionado para enviar pulsos de 75 mJ a 25 Hz en cuatro longitudes de onda cercanas a 935 nm, a hasta 5 microsatélites en una órbita en contrarrotación, que llevan retroreflectores caracterizados por una divergencia del haz reflejado de aproximadamente el doble de la divergencia del haz láser emitido de 15 rad. Esto proporciona perfiles de vapor de agua con un muestreo vertical de 110 m; cálculos preliminares sugieren que el sistema podría detectar concentraciones de menos de 5 ppm. Una carga secundaria de un radiómetro multiespectral de resolución media bastante convencional permite la obtención de imágenes de nubes y aerosoles en un amplio espectro. El peso total y la potencia del sistema se estiman en 3 toneladas y 2,700 W respectivamente. Este novedoso concepto presenta desafíos significativos, incluyendo el rendimiento de los láseres en el espacio, el seguimiento entre la nave espacial principal y los retroreflectores, los efectos refractivos de la turbulencia, y el diseño de los telescopios para lograr una alta relación señal-ruido para las mediciones de alta precisión. El concepto de la misión fue concebido en la Escuela de Verano de Alpbach 2010.