Cubeesat准备从太空中取出地球的温度

Spacex Falcon 9火箭与龙货物模块在2019年12月5日在佛罗里达州佛罗里达州佛罗里达州Canaveration空军驻地抬起空间发射复合体40。升降机下午12:29。美东时间。这是Spacex的第19届商业补给服务（CRS-19）NASA的美国国家航空航天局的使命。龙货模块将以5700磅的科学和研究，船员用品和车辆硬件提供超过5,700磅的科学和研究。

突然间，一个微小的美国宇航局资助的卫星，众多乘客之一乘坐太空龙宇宙飞船，射入了一项任务，证明了新技术可以改变我们测量地球的方式，最终是月亮。

紧凑型红外辐射仪在空间仪器上，在一条古典人，也被称为Ciris，从2019年12月5日的佛罗里达州Canaveration空军站推出到国际空间站。背包大小的卫星目的是收集，处理和校准红外图像，以显示来自小型卫星的第一次的地球的温度。“如果我们能够做到这一点，我们大大增加了地球科学应用数据的价值，以及球航空航天中的Ciris首席调查员David Osterman，赛道奥斯特曼。

农民可以使用CIRIS的数据，因为它们决定了橙树的树林是否需要更多的水，或者葡萄园太潮湿了。事实上，农民，水经理和其他决策者开始使用远程感知的遥感水的估计，如热红外传感器（TIRS）的较大传感器，如美国地质调查和美国宇航局共同经营。

Ciris旨在展示新的能力，使未来的美国国家航空航天局的地球观测特派团如Landsat，以潜在的减少尺寸和成本增加图像集合的频率。“我们希望在仍然适合一个小空间的情况下实现高性能，”Oterman说。

甚至在Ciris左接地之前，美国宇航局也为其兄弟姐妹提供了资助，其中L-Ciris对月球有“L”，以便向月球前进，并使用类似的仪器来识别月球矿物质。L-Ciris也将由Ball Aeropace建造，被选为NASA的Artemis Lunar计划的一部分，这将通过2024年通过2024年作为一种准备将第一个人类发送到火星的方式向月球发送宇航员。

地球观测赛目前在空间站上。它将在那里留下几周，直到它转移到Cygnus货运车辆，这将使它比空间站高100公里用于部署。

小卫星，大数据

包括小型卫星在内的小型卫星在美国宇航局的勘探，技术示范，科学研究和教育调查中发挥着越来越大的作用。迄今为止的任务包括行星空间探索，地球观测和基础地球和空间科学。CubeSats还用于开发前体空间技术，如尖端激光通信，卫星到卫星通信和自主运动能力。

CiRIS CubeSat，可以远程测量地球表面温度，小型化多种部件，并消除其他传统仪器用于收集长波（红外光谱）图像。这些图像表示热和寒冷的区域作为“热图”显示的颜色。

一旦CiRIS收集这些图像，它在轨道时校准它们，这意味着它为每个像素分配验证的数值。“校准允许您采取数据并将它们更进一步地移动到他们具有科学意义并可促进实际科学的地方，”Osterman表示。你不仅可以看出一片宽度的土地比其周围环境更温暖，你可以看到多少。

例如，红外测量可以帮助科学家更好地了解蒸发，这是从土壤蒸发的水加上从植物叶片释放的水，或者呼吸。蒸散有助于冷却植物，因此温度是植物用水的关键指标。了解蒸散量的定量水平对于作物种植种植者有用，因为它们确定哪些植物需要更多的水。

CIRIS使命的目标是验证和展示新技术。如果成功，潜在的下一步将是一个使得在频谱的可见部分中收集图像以确定植物颜色和叶面积的任务。可见光可以揭示太阳植物是多少接受以及它们是多么健康。

技术人员对由球航空航天开发和建造的CIRIS仪器进行预船舶检查。

应用数据

例如，在可见光和红外乐队中收集图像将有助于葡萄葡萄栽培行业。用于葡萄酒的葡萄需要特定的条件蓬勃发展。“种植者通常希望能够在某些发展阶段对葡萄园对葡萄的压力进行控制，以控制植被生长，这决定了葡萄在葡萄中发展了多少糖，”Bill Kustas是美国农业部农业研究服务的科学家贝茨维尔的科学家马里兰州说。

Bill Kustas及同事玛莎安德森正在与Winery E＆J Gallo合作，领导着名为Grapex的美国宇航局资助的项目，旨在将热遥感信息集成到灌溉制作工具中为葡萄园。“这是促进葡萄酒葡萄的巨大挑战，以便对目标种植者想要实现的目标，”安德森说。

在更广泛的规模上，加利福尼亚州的农作物需要能够报告他们的用水来遵守加州可持续地下水管理法（SGMA）的国家，这旨在帮助国家更有效地使用和保护供应的地下水库淡水。“种植者将远程感知的蒸发信息视为符合SGMA的有价值的，因为它们可以使用遥感来估计他们使用的水量，而不是试图从灌溉记录中挖掘出来的水，”Anderson表示。

测试技术

CIRIS收集红外能量，并使用“焦平面”将该能量转换为电信号，类似于数码相机如何将可见光能量变为电信号。奥斯特曼说，许多用于红外检测的焦平面需要在低温温度下操作，因此必须包含一个冷冻机以建立这些温度。该团队决定使用不同类型的焦平面，该焦平面在不低温冷却以减少传感器的尺寸。

尽管CIRIS的焦平面没有与带粗糙冷却器的较大焦平面相同的敏感度，但它希望弥补具有处理数据的鲁棒能力的任何缺陷。“我们正试图替代软件性能的硬件性能，”Oterman说。软件方面或数据处理在航天器上启动，然后在数据下行向地面后继续。

可以将CiRIS收集的数据与来自空间中的其他NASA热传感器的图像进行比较，例如空间站（Ecostress）的生态系统星载热辐射计试验。Anderson表示，统称，卷曲和生态核心的研究仪器，如Ciris和Ciris和Ecostress有助于确定可以转变为长期监控程序的最佳传感器特性。

如果CubeSat成功地证明它可以在太空中运行，Osterman希望看到一个小星座的曲线曲线。轨道中的多个立方体允许我们衡量蒸发蒸腾和其他现象的变化，每天都可以经常衡量。

“看到小型乐器和航天器有助于我们对地球的理解，最终是月亮，这一点非常令人兴奋，”Osterman说。