NASA JPL พัฒนา Carbon Mapper อุปกรณ์ตรวจวัดคาร์บอนไดออกไซด์จากอวกาศสำหรับดาวเทียม
JPL พัฒนา Carbon Mapper อุปกรณ์ตรวจวัดคาร์บอนไดออกไซด์จากอวกาศสำหรับดาวเทียม

Chottiwatt Jittprasong in Featured

JPL พัฒนา Carbon Mapper อุปกรณ์ตรวจวัดคาร์บอนไดออกไซด์จากอวกาศสำหรับดาวเทียม

April 22, 2021

JPL ได้พัฒนา Carbon Mapper อุปกรณ์สำหรับ Map การปล่อยแก๊ส Carbon Dioxide และแก๊ส Methane จากอวกาศ โดยอุปกรณ์อันนี้สามารถหาสิ่งที่เรียกว่า “Super-emitters” หรือแหล่งปล่อยแก๊สหลัก ซึ่งอาจเป็นแหล่งปล่อยแก๊ส Carbon Dioxide และ Methane ที่เยอะที่สุดจากทั้งโลกได้

โดยลักษณะการทำงานของ Carbon Mapper นั้นใช้ Visible-Infrared Imaging Spectrometers ความละเอียดสูงสำหรับการติดตามบริเวณที่มีการปล่อยแก๊ส Carbon Dioxide และ Methane สูง โดยพัฒนามาจากความร่วมมือระหว่างหน่วยงานไม่แสวงหากำไรหลาย ๆ แห่ง ร่วมมือกับแล็บระดับโลกอย่าง JPL ในการวิจัยและพัฒนา

ข้อมูลการปล่อยแก๊สจาก Global Airborne Observatory เหนือ Permian Basin ในปี 2019 – ที่มา Carbon Mapper, U. Arizona/Arizona State University/NASA/JPL-Caltech

โดยเทคโนโลยีของ Carbon Mapper จะถูกนำไปประยุกต์ใช้ในดาวเทียมสำรวจโลกอย่างเร็วที่สุดคือในปี 2023 เพื่อใช้ในการถ่ายรูปและวัดค่าของการปล่อยแก๊ส Carbon Dioxide และ Methane เพื่อหา Super-emitter ที่มีนัยสำคัญต่อการเพิ่มขึ้นของการปล่อยแก๊สเหล่านี้ โดย Carbon Mapper ประกอบไปด้วยสองส่วนด้วยกันคือ กล้องถ่ายรูป Digital ทั่วไปสำหรับการถ่ายรูป RGB และกล้อง Spectrometer สำหรับการหา Spectral range ของโมเลกุล Carbon Dioxide และ Methane ในชั้นบรรยากาศ

ค่าการปล่อยแก๊ส Methane ตรวจจับโดย AVIRIS-NG ของ NASA ในปี 2020 บ่งบอกถึงการรั่วของท่อส่งแก๊สใน California ซึ่งได้รับการซ่อมในเวลาต่อมา – ที่มา NASA/JPL-Caltech

นอกจากนี้ Carbon Mapper ยังสามารถตรวจจับการรั่วของท่อส่งแก๊สทั้งใต้ดินและบนดินสู่ชั้นบรรยากาศได้อย่างแม่นยำ จากภาพจะเห็นว่าเราสามารถตรวจจับแก๊สได้เป็นเหมือนกลุ่มควันเลยทีเดียว แต่จริง ๆ แล้วแก๊สพวกนี้ไม่สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่าได้ ต้องพึงการตรวจจับจากอุปกรณ์พิเศษเท่านั้น จริง ๆ แล้วไม่ใช่ว่าดาวเทียมสำรวจโลกในตอนนี้ไม่สามารถตรวจจับการปล่อยแก๊สเหล่านี้ได้ เพียงแต่ Carbon Mapper ที่พัฒนามานั้นมันแม่นยำกว่าเท่านั้นเอง

การตรวจจับแก๊ส Nitrogen Dioxide ในบริเวณ Bay Area ของ San Fransisco ในปี 2015 จากข้อมูลของดาวเทียมสำรวจโลก – ที่มา NASA/COVID-19 Dashboad

Carbon Mapper แตกต่างจาก Spectrometer ชนิดอื่น ๆ ที่ติดตั้งอยู่ในดาวเทียมสำรวจโลกก่อนนี้คือ Carbon Mapper มีขนาดพิกเซลครอบคลุมพื้นที่เล็กเพียง 30 เมตร x 30 เมตร ในขณะที่ Spectrometer ชนิดอื่น ๆ นั้นจะมีขนาดพิกเซลอันนี้ใหญ่มาก จึงทำให้ยากที่จะระบุว่าค่าการปล่อยแก๊สที่สูงนั้นมาจากไหนกันแน่ รู้แต่เพียงว่ามาจากพื้นที่บริเวณนั้น ๆ เท่านั้น

จากภาพการตรวจจับแก๊ส Nitrogen Dioxide เมื่อปี 2015 ในบริเวณ San Fransisco นั้นจะเห็นว่าขนาดพิกเซลของการตรวจวัดมีขนาดใหญ่มาก และเราจะไม่สามารถรู้ได้เลยว่าจริง ๆ แล้วแหล่งที่มาของแก๊สมหาศาลเหล่านี้มันมาจากไหนกันแน่ รู้แต่เพียงว่ามันเยอะเท่านั้น การตรวจวัด Carbon Dioxide และ Methane ก็เจอกับปัญหาเดียวกัน

วิดีโอแสดงข้อมูลการปล่อยแก๊ส Carbon Dioxide เหนือ Permian Basin ในปี 2019 จาก AVIRIS-NG ของ NASA – ที่มา Carbon Mapper, U. Arizona/Arizona State University/NASA/JPL-Caltech

ดาวเทียมสำรวจโลกในปัจจุบันยังไม่สามารถระบุตำแหน่งของแหล่งปล่อยแก๊สได้อย่างชัดเจน แต่ Carbon Mapper ซึ่งกำลังจะถูกนำมาใช้ในดาวเทียมในเร็ว ๆ โดยเฉพาะการประยุกต์ใช้กับกลุ่มดาวเทียมหรือ Satellite Constellation จะทำให้เราสามารถ Map การปล่อยแก๊ส Carbon Dioxide และแก๊ส Methane ได้ทั่วโลกและหาวิธีการแก้ไขเพื่อลดผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศของโลกต่อไป

เรียบเรียงโดย ทีมงาน SPACETH.CO

อ้างอิง

NASA-Built Instrument Will Help to Spot Greenhouse Gas Super-Emitters





MORE