Lorsque l'Observatoire du carbone en orbite 3, OCO-3, se dirige vers la Station spatiale internationale, il apportera un nouveau point de vue - littéralement - aux études du cycle du carbone de la Terre.

De son perchoir sur la station spatiale, OCO-3 observera des mesures quasi mondiales de dioxyde de carbone sur terre et sur mer, juste après le lever du soleil jusqu'à juste avant le coucher du soleil. Cela le rend beaucoup plus polyvalent et puissant que son prédécesseur, OCO-2.

"OCO-2 revisite des zones sur Terre à peu près à la même heure de la journée en raison de son orbite héliosynchrone, " a déclaré Matt Bennett, L'ingénieur système du projet OCO-3 au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "OCO-3 étendra la période de cette couverture et observera la présence de dioxyde de carbone à différentes heures de la journée."

Puisque la station spatiale orbite autour de la Terre toutes les 90 minutes, OCO-3 effectuera 16 passes par jour.

"Le but de la mission est de poursuivre l'héritage d'OCO-2 mais du point de vue de la Station spatiale internationale, " a déclaré Bennett.

L'instrument spatial OCO-3 est le prédécesseur immédiat d'OCO-2, qui étudie la distribution du dioxyde de carbone et détecte les points chauds d'émission et les volcans depuis 2014.

Miroirs, Moteurs et mode de cartographie

Les nouvelles capacités d'OCO-3 dépendent fortement d'un ensemble de miroir pivotant innovant, que Bennett a décrit comme un "mécanisme de pointage très agile".

"Lorsque OCO-2 pointe vers une cible d'observation, tout le vaisseau spatial doit tourner, " Bennett a déclaré. "Puisque OCO-3 est un 'passager' sur la station spatiale, nous avons dû ajouter l'ensemble miroir de pointage pour pointer indépendamment de la station."

L'ensemble de pointage utilise deux paires de miroirs pour tourner dans deux directions complémentaires, l'une parallèle à la surface de la Terre, l'autre perpendiculaire. Cette configuration permet à OCO-3 de pointer à peu près n'importe où dans la vue de la station spatiale, mais lui permet également de capturer des "cartes instantanées - des mini-cartes détaillées du dioxyde de carbone - sur des zones d'intérêt.

Ce mode de cartographie instantanée peut mesurer les émissions de sources allant des zones relativement petites entourant les centrales électriques aux grandes zones urbaines jusqu'à 1, 000 milles carrés (2, 590 kilomètres carrés) en seulement deux minutes. Cela signifie que OCO-3 peut mesurer l'ensemble du bassin de Los Angeles en un seul passage, une tâche qui prendrait plusieurs jours à OCO-2.

La mesure des grandes zones urbaines est particulièrement importante pour les scientifiques puisqu'environ 70 % des émissions totales de combustibles fossiles proviennent des grandes villes.

"Ces mesures ciblées nous aideront à démêler quelles sources de dioxyde de carbone sont dans la nature et lesquelles sont anthropiques, ou d'origine humaine, " a déclaré Bennett.

En mesurant le dioxyde de carbone, OCO-3 peut mesurer simultanément l'efficacité de la photosynthèse des plantes en mesurant à quel point leur chlorophylle "fluorescent - ou émet une longueur d'onde de lumière spécifique - lorsqu'elle est éclairée par le soleil. Cela aidera les scientifiques du cycle du carbone à observer à quel point la végétation absorbe le dioxyde de carbone. au sol et comment l'atmosphère environnante réagit.

"Nous verrons comment différentes sources de dioxyde de carbone, et les puits—zones qui collectent le carbone, comme les forêts et les océans—varient selon les jours, par saison et annuellement, " a déclaré Bennett.

Comme OCO-2 continue de collecter des données, les deux missions effectueront un calibrage croisé en mesurant le carbone dans certaines des mêmes zones de la Terre, ce qui améliore la vérification des données.

Directeur des Sciences et Technologies de la Terre du JPL, Diane Evans, les observations combinées des deux missions OCO fourniront des informations plus complètes sur l'état du carbone sur notre planète.

"Ils viendront s'ajouter au corpus croissant de recherches issues de multiples missions d'observation de la Terre, " a déclaré Evans. " Et la combinaison de ces données avec des ensembles de données d'autres instruments de la station spatiale comme ECOSTRESS et GEDI permettra de répondre aux questions clés sur les interactions des cycles du carbone et de l'eau. "

Lancer, Arrivée et chorégraphie robotique

Le lancement d'OCO-3 est prévu à 3h59 HAE (00h59 HAP) en mai. Regardez-le en direct sur NASA TV et sur nasa.gov/live. C'est une fenêtre de lancement instantané, donc si pour une raison quelconque il ne se lance pas au moment précis prévu, le lancement doit attendre le lendemain.

"J'ai définitivement le trac avant le lancement, " a déclaré Bennett - certainement pas le premier JPLer à avoir cette expérience quelques jours seulement avant le lancement.

OCO-3 fait du stop jusqu'à la Station spatiale internationale à bord d'une capsule Space-X Dragon, lancé sur une fusée Falcon 9. Deux bras robotisés accueilleront OCO-3 à la station :un pour sortir OCO-3 du coffre de la capsule, un autre pour le saisir et l'installer sur le module Japanese Experiment-Exposed Facility. Tout cela se passe alors que OCO-3 est sans électricité, il faut donc l'installer avant qu'il ne fasse trop froid. Bien que cela ressemble à un rongeur d'ongles, les opérateurs de la station ont exécuté avec succès cette chorégraphie robotique soigneusement conçue pour plusieurs charges utiles au cours des dernières années.

Comme des hôtes courtois, OCO-3 et son équipe suivront certaines "règles de la maison" de la station spatiale. Par exemple, lorsque des missions de réapprovisionnement depuis la Terre arrivent pour déposer l'essentiel et les expériences scientifiques aux astronautes, OCO-3 va "faire une pause" pendant le processus d'amarrage et rouler avec, littéralement, comme la station tourne à différentes attitudes, comprenant, Bennett a noté, "ventre, sans vue pour l'instrument. » L'instrument doit également pointer autour des panneaux solaires de la station. Et bien sûr, parfois les astronautes de la station doivent effectuer une EVA - une activité extravéhiculaire, alias une sortie dans l'espace. OCO-3 s'éteindra pour les EVA effectuées à proximité afin de protéger les astronautes du mécanisme de pointage en mouvement et de l'équipement haute tension.

Bennett dit que bien que ces facteurs présentent de nouveaux défis pour l'équipe OCO-3, lui et ses collègues sont ravis de voir comment cette "pièce avec vue" et les miroirs pivotants de l'instrument offrent de nouvelles perspectives sur le cycle du carbone de la Terre.