為調查地球氣象中間層：NASA正在打造一台太空激光脈衝設備

氣象中間層（mesosphere）離地面的距離在 40~100 英里（64~161 公里）之間，其在幫助我們隔絕寒冷黑暗的真空環境上立了大功。不過長久以來，科學家對它的狀況知之甚少，於是 NASA 決定打造全球首台用於調查地球氣象中間層、可以讓鈉粒子發光的「空基激光雷達」系統。LiDAR 系統可以向某個目標發射激光脈衝，然後根據反射回來的光來測距。不過它還有其它應用，比如從空中測量森林、讓飛機起降更加安全、並且被大量自動駕駛汽車所配備。

左 Mike Krainak、後 Diego Janches：他們開發出了一種調查地球氣象中間層的「空基激光脈衝」設備。

鑒於系統可以吸收光線，該系統也可用於測量空氣中的二氧化碳濃度（通過將激光頻率調節至吸收光譜），而這也是美國宇航局當前正在進行的 Sounders 開發項目的一個組成部分。

不過，儘管此前在地面上用過鈉感激光雷達系統，但在太空中的部署卻大有不同，因其可提供有關氣象中間層等有價值的信息（比如接近地表的天氣將帶來什麼樣的影響）。

NASA 的這一空基設備，將環繞地球並發射黃色激光，以便激起（點亮）氣象中間層中的鈉粒子。通過追蹤這些粒子，研究人員們就可以找出有多少鈉，以及它們的運動速度和溫度。

戈達德宇宙飛行中心在這塊「麵包板」上開發的 LiDAR 技術。

如此一來，我們就可以將氣象中間層中發生的狀況可視化 —— 就像在一桶旋轉的水桶中撒入一滴染料、從而看清水的流動那樣。

而之所以選擇將激光對準大氣中的鈉粒子，只因它比其它金屬更易於捕捉（比如貼和鈣）。

這套設備仍處於開發階段，已經能夠將激光脈衝發射到氣象中間層 1~3 公里（約合 0.6~1.9 英里）遠、4~8 公里（2.5~5 英里）寬的地方。

下一步，研究團隊將在地面上展示一款工作原型，並將它調節至 6 級技術準備水平。

[編譯自：New Atlas , 來源：NASA（PDF）]

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