繼美國發(fā)射世界上第一顆“嗅碳”衛(wèi)星失敗后，白宮日前宣布，美國宇航局（NASA）將再次發(fā)射“嗅碳”衛(wèi)星，以代替之前發(fā)射后墜毀的軌道碳觀測衛(wèi)星。

新的“嗅碳”衛(wèi)星將用于測量城市、發(fā)電站等地產(chǎn)生的二氧化碳排放。據(jù)《新科學(xué)家》網(wǎng)站報(bào)道，本次發(fā)射將為旨在推進(jìn)各國制定氣候變化條約而設(shè)計(jì)的太空探測鋪平道路。

“嗅碳”衛(wèi)星是專門用來測量地球大氣二氧化碳濃度的衛(wèi)星。2009年3月24日，美國耗資2.78億美元的衛(wèi)星發(fā)射后不久，墜毀在太平洋海面。此次事故是因?yàn)榘l(fā)射使用的“金牛座XL”型火箭保護(hù)性整流罩未能順利完成分離。（1美元約合6.82元人民幣）

氣候科學(xué)家們寄希望于“嗅碳”衛(wèi)星，希望通過衛(wèi)星前所未有的空間分辨率和敏感度，揭示地球如何吸收和排放二氧化碳。然而，首次發(fā)射“嗅碳”衛(wèi)星的失敗給從太空研究地球的努力造成巨大挫折。自工業(yè)革命以來，地球排放的二氧化碳中，不到50%的二氧化碳最后進(jìn)入地球大氣；余下的氣體則被地球“碳匯”吸收，但人們至今對此知之甚少。

2009年，美國國家研究委員會(huì)（United States National Research Council）在給美國宇航局一封信中表示，首次發(fā)射的“嗅碳”衛(wèi)星可用于確定太空研究是能夠測量地球二氧化碳排放。

本次發(fā)射，白宮為“嗅碳”衛(wèi)星的復(fù)制品開了綠燈，在其2011年預(yù)算中為新衛(wèi)星提供了1.7億美元。美國宇航局科學(xué)主管愛德華·威勒爾（Edward Weiler）表示：“預(yù)算透露了好消息，奧巴馬確信這次（“嗅碳”衛(wèi)星的發(fā)射）使命對科學(xué)發(fā)展及了解氣候都非常重要。”這顆被稱為軌道碳觀測衛(wèi)星二號(hào)（OCO-2）的新“嗅碳”衛(wèi)星，有望于2013年發(fā)射。

分辨率堪稱一流

2009年1月，日本發(fā)射了世界上唯一的二氧化碳測量軌道衛(wèi)星GOSAT。然而該衛(wèi)星只能測量跨度為87平方千米的大氣二氧化碳排放量，換句話而言，這種分辨率還不足以辨別人類碳排放源，因?yàn)槿祟愄寂欧旁纯赡軓V泛分布于幾萬米的范圍。

分辨率在3平方千米范圍的軌道碳觀測衛(wèi)星可以探測出百萬分之一（ppm）的二氧化碳含量。據(jù)美國國家研究委員會(huì)介紹，本次發(fā)射的“嗅碳”衛(wèi)星能夠?qū)⒛承﹥x器的測量范圍覆蓋城市或發(fā)電站碳排放源，而這些碳排放源往往造成大氣中二氧化碳含量上升百萬分之一到百萬分之十。

技術(shù)測試臺(tái)

追蹤二氧化碳的人類排放源并不簡單。加利福尼亞州的美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（Jet Propulsion Laboratory）委員會(huì)委員邁克·岡森（Michael Gunson）去年就表示，碳和風(fēng)力的自然來源可能釋放混淆性信號(hào)。

碳的不同同位素比率通常是地面測量化石燃料碳排放量的參數(shù)，而該參數(shù)對于衛(wèi)星探測來說過于細(xì)微。“嗅碳”的軌道碳觀測衛(wèi)星則是目前為止，探測此比率的最佳工具。岡森表示：“我們還沒有發(fā)現(xiàn)有哪種工具能夠提供軌道碳觀測衛(wèi)星所測量的信息或數(shù)據(jù)。”

軌道碳觀測衛(wèi)星二號(hào)將在靠近地球兩極的軌道上運(yùn)行，并對其運(yùn)行線路下的大氣帶進(jìn)行測量。雖然衛(wèi)星每個(gè)月探測范圍僅為地球表面積的7%，但這對于未來制定氣候條約的探測衛(wèi)星來說，算是技術(shù)上的“探路者”。

軌道碳觀測衛(wèi)星二號(hào)科學(xué)家、噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的大衛(wèi)·克里斯普（David Crisp）表示：“未來溫室氣體排放檢測衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將需要達(dá)到軌道碳觀測衛(wèi)星的敏感度和空間分辨率，但是在空間覆蓋率上，還需要超過它。只有這樣，衛(wèi)星檢測網(wǎng)絡(luò)才能有規(guī)律地探測出整個(gè)地球的二氧化碳排放情況。”

信任度缺失

軌道碳觀測衛(wèi)星也帶來了二氧化碳排放測量中信任度的問題。衛(wèi)星對于大多自己呈報(bào)的碳排放信息來說，可以起到檢測作用。美國印第安納普渡大學(xué)（Purdue University）地球碳循環(huán)教授凱文·格尼（Kevin Gurney）表示：“目前，各國提交的碳排放報(bào)告只是由一個(gè)執(zhí)行委員會(huì)進(jìn)行審閱，并沒有獨(dú)立的確認(rèn)機(jī)構(gòu)。”

華盛頓世界資源研究所（World Resources Institute）國際氣候政策總監(jiān)羅伯·布萊德利（Rob Bradley）也表示國際氣候政策缺乏信任。

自己呈報(bào)的（碳排放）報(bào)告的不確定性，成為商議形成更嚴(yán)格的碳減排目標(biāo)、以及在碳交易市場上樹立信心的絆腳石。

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