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    L'équipe lance un système de peigne et d'hélicoptère pour cartographier les gaz atmosphériques

    Le NIST a combiné un instrument laser qui « peigne » l'air avec un multi-hélicoptère volant pour scanner et cartographier les gaz atmosphériques sur des distances kilométriques. Crédit :NIST

    Des chercheurs du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de l'Université du Colorado Boulder ont fait la démonstration d'un nouveau mobile, système au sol capable de numériser et de cartographier les panaches de gaz atmosphériques sur des distances kilométriques.

    Le système utilise un instrument laser sans danger pour les yeux pour envoyer une lumière qui « peigne » l'air vers un multi-hélicoptère volant et analyse les couleurs de la lumière absorbée en cours de route pour identifier les signatures de gaz en temps quasi réel.

    Le système « peigne et hélicoptère » peut être utile pour rechercher des fuites dans les champs de pétrole et de gaz, étudier le mélange des émissions automobiles et d'autres gaz à la frontière entre la surface de la Terre et la prochaine couche de l'atmosphère, ou, avec les mises à jour prévues, détecter les polluants ou les menaces chimiques et leurs sources.

    Comme décrit dans Optique , les chercheurs ont utilisé la lumière du peigne pour mesurer le dioxyde de carbone, le méthane et la vapeur d'eau - les gaz à effet de serre qui chauffent l'atmosphère - le long d'un trajet aller-retour de 2 kilomètres (1,24 mile) entre un télescope sur un toit de laboratoire NIST Boulder et un rétroréflecteur monté sur un petit, aéronef sans pilote. Le multi-hélicoptère a plané dans des endroits sélectionnés pour mesurer les gaz le long d'une trajectoire horizontale et à diverses altitudes allant jusqu'à 120 mètres (400 pieds). Les vols à plus haute altitude sont techniquement réalisables mais actuellement limités par les règles de vol des véhicules aériens sans pilote.

    Les résultats étaient encore meilleurs que le test 2014 du NIST du système de peignage laser sans multi-coptère. Par exemple, le nouveau système a mesuré des niveaux de dioxyde de carbone de 1 partie par million en seulement 60 secondes, contre 200 secondes auparavant.

    "Maintenant, nous pouvons faire le même genre de mesures atmosphériques, avec une sensibilité un peu plus élevée, avec un système que l'on peut pointer où l'on veut, " Le physicien chimiste du NIST Kevin Cossel a déclaré. " La technologie et la sensibilité sont prometteuses. "

    L'instrument laser utilise deux peignes de fréquence - des outils de mesure composés de milliers de fréquences ou de couleurs de lumière précises, comme les dents d'un peigne à cheveux - pour identifier les gaz en fonction des quantités de couleurs spécifiques de lumière absorbées. Le test de 2014 a montré que la technique du double peigne peut précisément, détecter de manière reproductible les traces de gaz dans l'atmosphère. Dans ce travail, la lumière en peigne envoyée par le télescope était renvoyée par un miroir monté sur une montagne voisine. Un réflecteur est nécessaire pour renvoyer la lumière afin de renforcer le signal avant analyse par un détecteur au télescope.

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