NASA-ingenjören Chip Holloway väntar på att solen ska komma i linje med Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) III-instrumentet under ett "solutseende"-test i rena rum den 4 mars, 2013, vid NASAs Langley Research Center i Hampton, Virginia. SAGE III kommer att mäta aerosoler, ozon, vattenånga och andra gaser för att hjälpa forskare att bättre förstå nivåerna av ozon i jordens atmosfär. Kredit:NASA Langley/Sean Smith
Antalet instrument på den internationella rymdstationen som är dedikerade till att observera jorden för att öka vår förståelse för vår hemplanet fortsätter att växa.
Två nya instrument är planerade att ta sig till stationen den 18 februari på SpaceX Dragon-kapseln.
Instrumentet Stratospheric Aerosol and Gas Experiment (SAGE) III kommer att övervaka ozonskiktets tillstånd, som täcker ett område i stratosfären 10 till 30 miles över jorden och skyddar planeten från solens skadliga ultravioletta strålning. Dess föregångare, SAGE I och SAGE II, som var monterade på satelliter, hjälpte forskare att förstå orsakerna och effekterna av det antarktiska ozonhålet. Montrealprotokollet från 1987 ledde till ett eventuellt förbud mot ozonförstörande gaser och till ozonlagrets återhämtning; SAGE III, utformad för att fungera i minst tre år, kommer att tillåta forskare att fortsätta övervaka dess återhämtning.
Lightning Imaging Sensor (LIS), lanserades först som ett instrument på Tropical Rainfall Measuring Mission 1997, registrerar tiden, energiproduktion och lokalisering av blixthändelser runt om i världen, dag och natt. Från sin sittplats på ISS, det nya LIS kommer att förbättra täckningen av blixtar över haven och även på norra halvklotet under sommarmånaderna. Eftersom blixten både är en faktor och en mätare för ett antal atmosfäriska processer, NASA såväl som andra byråer kommer att använda den nya LIS-blixtdatan för många applikationer, från väderprognoser till klimatmodellering och studier av luftkvalitet.
Medan SAGE III och LIS är de senaste geovetenskapliga instrumenten som är planerade att användas ombord på ISS, de eller inte den första eller den sista.
Ett team från NASA och University of Alabama i Huntsville tog flygbackupen av Lightning Imaging Sensor (LIS) till labbet i augusti 2014 för att kalibrera instrumentet. Från sin sittplats på den internationella rymdstationen, LIS kommer att registrera tiden, energiproduktion och placering av blixthändelser runt om i världen under dagen och natten. Kredit:University of Alabama i Huntsville
I två år, med början i september 2014, Rapid Scatterometer, eller RapidScat, samlade nästan realtidsdata om havets vindhastighet och riktning. Instrumentet designades som en billig ersättning för Quick Scatterometer, eller QuikScat satellit, som upplevde ett åldersrelaterat misslyckande 2009. Förutom att ta upp frågor som hur förändrade vindar påverkar havsytans temperaturer under en El Niño-säsong, National Oceanic and Atmospheric Administration och den amerikanska flottan förlitade sig på RapidScat-data för förbättrad spårning av marint väder, leder till mer optimal fartygsdirigering och undvikande av faror.
Cloud Aerosol Transport System (CATS) monterades på utsidan av rymdstationen i januari 2015 och är mitt uppe i ett treårigt uppdrag för att mäta aerosoler, som dammplymer, skogsbränder och vulkanisk aska, runt världen. Byggd för att visa en låg kostnad, strömlinjeformad inställning till ISS vetenskapsnyttolaster, laserinstrumentet tillhandahåller data för studier av luftkvalitet, klimatmodeller och varningsfunktioner.
Under de kommande åren, NASA planerar att skicka flera instrument till rymdstationen som tränas mot jorden.
Total och Spectral solar Irradians Sensor (TSIS-1) kommer att mäta total solinstrålning och spektral solinstrålning, eller den totala solstrålningen på toppen av jordens atmosfär och spektralfördelningen av den solstrålningen, respektive. Data är avgörande för klimatmodellering och atmosfäriska studier. TSIS-1 kommer att fortsätta arbetet med NASA:s satellit för solstrålning och klimatexperiment, som har tagit dessa mätningar sedan 2003.
NASA:s Earth System Science Pathfinder-program stöder följande instrument som för närvarande är under utveckling. Programmet hanteras av NASAs Langley Research Center i Hampton, Virginia.
En astronaut ombord på den internationella rymdstationen tar bilder av en storm över Mellanöstern den 12 december, 2013. Kredit:NASA
Instrumentet Orbiting Carbon Observatory-3 (OCO-3) kommer att övervaka koldioxidfördelningen runt om i världen. Monterad med reservdelar från satelliten Orbiting Carbon Observatory-2, OCO-3 kommer att ge insikter om växthusgasens roll när det gäller växande stadsområden och förändringar i förbränning av fossila bränslen. Instrumentet kommer också att mäta "glöden" från växande växter (solinducerad fluorescens).
Global Ecosystem Dynamics Investigation (GEDI) vänder sig till tropiska och tempererade skogar. Lidar-instrumentet kommer att tillhandahålla de första högupplösta observationerna av skogens vertikala struktur i ett försök att svara på hur mycket kol som lagras i dessa ekosystem och även vilka effekter avskogning och återplantering av skog har på mångfalden av livsmiljöer, den globala kolcykeln och klimatförändringarna.
ECOsystem Spaceborne Thermal Radiometer Experiment (ECOSTRESS) kommer också att fokusera på vegetation genom att tillhandahålla högfrekventa, högupplösta mätningar av växttemperatur och växtvattenanvändning. Bland datas många användningsområden kommer att vara att indikera regioner med växtvärme och vattenstress och även förbättra torkaprognoser till fördel för bönder och vattenförvaltare. Forskare kommer också att använda ECOSTRESS i samverkan med andra data för att beräkna vattenanvändningseffektiviteten bland växter och identifiera torka-resistenta arter och sorter.
Också vid horisonten är Climate Absolute Radiance and Refractivity Observatory (CLARREO) Pathfinder som består av två instrument för att mäta solinstrålning:en reflekterad solspektrometer och en infraröd spektrometer. CLARREO kommer att samla in mycket exakta klimatregister för att testa klimatprognoser för att förbättra modellerna.
