耗資近10億美元！NASA新衛星監測海洋浮游生物
美國宇航局（NASA）耗資9.64億美元打造的“浮游生物、氣溶膠、云、海洋生態系統”（PACE）衛星，將不早于2月6日搭乘獵鷹9號火箭從美國卡納維拉爾角發射升空。該衛星進入預定軌道后，將每兩天對整個地球進行一次掃描，監測海洋中的浮游生物以及漂浮在海洋上空的細顆粒物，這對于研究全球氣候變化至關重要。
NASA的一顆新衛星將每兩天對整個地球進行一次掃描，追蹤海洋浮游生物及其上空顆粒的變化。圖片來源：NASA概念圖像實驗室
海洋中的浮游生物、藻類和細菌在吸收大量二氧化碳的同時，還產生了地球上50%的氧氣。但幾十年來，地球觀測衛星一直無法將組成這些綠色黏稠物的眾多物種區分開來。這也阻礙了研究浮游生物如何對氣候造成影響。
而PACE衛星即將改變這一狀況。據《科學》報道，PACE衛星的主要儀器是NASA首個執行重大地球科學任務的“高光譜”成像儀。該儀器并不是像人眼視錐細胞那樣，只能感知紅、綠、藍3種顏色，而是將光分成200多個通道，其中包括多種深淺不一的綠色，從而根據浮游生物的物種和棲息地呈現的不同綠色而將它們加以區分。
“軌道上本來只有一盒僅8支顏色的蠟筆，而有了PACE，我們將得到一盒200種不同顏色的蠟筆。”NASA戈達德太空飛行中心的首席研究員Jeremy Werdell說。
美國鮑登學院的光學海洋學家Collin Roesler說，通過研究浮游生物物種，PACE有助于回答一個關鍵的氣候問題。大型浮游生物在較冷水域占主導地位，是碳儲存的堡壘。這些非常大的細胞會被大型浮游動物吃掉，然后通過排泄物排出。后者中的碳更有可能到達海底并被安全地封存起來。在低緯度較溫暖的水域，較小的浮游生物茁壯成長，但它們排泄物中的碳往往會被微生物吞噬，最終排放回大氣。模型表明，隨著全球變暖，這些較小的浮游生物可能會向兩極擴張，而PACE可以看到這些擔憂是否屬實。
PACE敏銳的色覺還能幫助追蹤人類對湖泊、河流和海岸線的影響，將自然物種與污水或化肥徑流中的細菌及溶解有機物區分開來。它還將探索海洋中數公里寬的湍流漩渦，在推動浮游生物及其所依賴的營養物質運動方面所起的作用。
這顆衛星還將研究氣候中另一個關鍵因素：將約90%的太陽光反射到太空的小氣溶膠顆粒和云。NASA戈達德空間研究所PACE項目負責人Brian Cairns說，新衛星攜帶了兩個小巧但功能強大的偏振儀，通過識別顆粒的類型、大小和豐度，這兩臺偏振儀應該可以填補氣溶膠清單，包括難以捉摸的氣溶膠，如海洋上空的海霧。這些儀器還將顯示氣溶膠如何影響云的生長和壽命，這可能會影響氣候變暖的速度。研究人員目前正在爭論，更清潔的航運燃料在多大程度上抑制了海洋上空反射云的形成，從而加劇了全球變暖。
PACE 的主要儀器可以使用10年或更長時間，它使觀測海洋浮游生物的能力幾乎達到了研究人員在實驗室里所能達到的水平。
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