气候卫星:用强大的激光技术跟踪甲烷

气候卫星:用强大的激光技术跟踪甲烷

在北极的热浪,较长的植被在欧洲,严重的洪水在西非–从2021开始,科学家想探索与德国法国卫星梅林的温室气体甲烷的排放。这是一个新的Fraunhofer ILT激光技术研究院在亚琛强大的激光系统成为可能,达到了前所未有的测量精度。

梅林任务的激光雷达系统将泵浦激光器的所有组件集成到一个特别适合空间操作的紧凑型频率转换中。照片Fraunhofer ILT,亚琛。

梅林任务的激光雷达系统将泵浦激光器的所有组件集成到一个特别适合空间操作的紧凑型频率转换中。

甲烷主要是有机物分解的结果。这种气体的暖化潜力是二氧化碳的25倍,但在地球大气中却没有那么普遍。几年来,甲烷浓度一直在上升。为了找到根本原因,测量甲烷在地球大气中的排放量和甲烷排放量是很重要的;

然而,用常规测量技术测量高分辨率的发射值是不可能的。目前,基于卫星的系统利用太阳光探测甲烷。因此,只有在面对太阳的天空和天空无云时,才能测量温室气体。光的吸收使我们能够对空气中存在的分子进行评估;

甲烷可以随时随地测量;

»我们基于激光测量系统不需要阳光,所以你可以用它来测量随时随地«,Jens医生说我öhring,谁一直在合作开发新的激光技术在Fraunhofer ILT在亚琛。”这次任务的目的是为气候科学家提供准确的全球甲烷分布数据,这些数据可以用来喂养他们的气候模型。这就有可能更好地预测气候变化”。

在Fraunhofer ILT因此科学家开发的激光,可以非常精确的单频脉冲光到地球。这种方法还利用光吸收来测量甲烷的浓度和浓度,与用太阳光测量甲烷相比,这种方法更精确。每种气体都有光谱指纹。取决于它的特定波长,它吸收特别好或不好。它是重要的,其他的气体没有在这个波长的吸收线,测量不是伪造的”,我öhring解释。这种新的激光是梅林激光雷达系统(光探测和测距)的一个重要组成部分;

免维护激光器

为了使激光器在长达三年的太空任务中能够顺利地运转和保持自由,它必须能够承受冲击和振动以及极端温度变化在零下30摄氏度和50摄氏度之间。我们的激光光学元件的开发,如镜,镜架等,满足这些要求,并保持其非常精确的设置”。

另一个挑战是保持空气清洁的住房周围的激光。粘合剂会污染空气,微小的微粒会破碎,沉积在镜子上,破坏光学元件。由于这个原因,激光器已经完全焊接和拧紧了。这是一个完全新的技术,使系统更加强大,因此,在工业生产的许多应用工程”也很有趣,说我öhring。

梅林雷达模型将陈列在大厅A2展位431在光子学2017慕尼黑世界联合激光弗劳恩霍夫展位,德国。

该项目是由联邦经济和能源部资助(BMWi)在德国航空航天中心(DLR)代表。

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