美國國家航空暨太空總署的PREFIRE 任務利用立方體衛星追蹤來自地球兩極的熱量排放，加強對海冰損失和氣候變遷影響的預測。紐西蘭時間5月25日星期六晚上7:41（美國東部時間5月25日凌晨3:41），為美國國家航空暨太空總署（NASA）研究北極和南極洲向太空輻射多少熱量而設計的一對氣候衛星中的第一顆衛星搭載火箭實驗室（Rocket Lab）的電子火箭從該公司位於紐西蘭馬希亞的1號發射場升空並成功進入軌道。

美國國家航空暨太空總署的PREFIRE 任務使用了兩顆立方體衛星，旨在測量地球從兩極排放的熱量，透過分析地球的能量預算及其對冰、海和天氣變化的影響來改善氣候預測。任務的第一顆立方體衛星使用火箭實驗室的電子火箭從紐西蘭發射升空。圖片來源：火箭實驗室

PREFIRE 任務概述

美國國家航空暨太空總署的PREFIRE（遠紅外線輻射能量實驗）任務由兩顆鞋盒大小的立方體衛星（或稱立方體衛星）組成，它們將測量地球從地球上最寒冷、最偏遠的兩個地區向太空輻射的熱量。 PREFIRE 任務提供的數據將幫助研究人員更好地預測地球上的冰、海洋和天氣在氣候變暖的情況下會發生怎樣的變化。

“美國國家航空暨太空總署（NASA）創新性的PREFIRE任務將填補我們對地球系統認識的空白–為我們的科學家提供一幅地球極地如何影響地球吸收和釋放能量的詳細圖景。這將改善對海冰消失、冰原融化和海平面上升的預測，從而更好地了解地球系統在未來幾年將如何變化–這對追蹤天氣和水變化的農民、在不斷變化的海洋中工作的捕魚船隊以及建立抗災能力的沿海社區來說都是至關重要的訊息。

這段影片概述了PREFIRE 任務，該任務旨在透過擴大科學家對地球在極地輻射的熱量的了解來改進全球氣候變遷預測。資料來源：NASA/JPL-Caltech

美國東部時間8:48，地面控制人員成功地與立方體衛星建立了通訊。第二顆PREFIRE 立方體衛星將在未來幾天內搭乘自己的”電子”火箭從一號發射場發射升空。在30天的檢查期之後，工程師和科學家將確保兩顆立方體衛星正常運作，預計這項任務將運行10個月。

PREFIRE 任務的核心是地球的能量預算–從太陽吸收的熱能與地球散發的熱能之間的平衡。兩者之間的差異決定了地球的溫度和氣候。北極和南極洲輻射的大量熱量是以遠紅外線輻射的形式發出的，但目前還沒有對這類能量進行詳細測量。

紐西蘭時間2024年5月25日晚間7點41分（美國東部時間凌晨3點41分），火箭實驗室的”電子”火箭從紐西蘭馬希亞的1號發射場升空，火箭上載有美國國家航空暨太空總署PREFIRE（遠紅外線極地輻射能量實驗）任務的一顆小型衛星。圖片來源：火箭實驗室

環境因素對熱輻射的影響

大氣中的水蒸氣含量，以及雲的存在、結構和組成，都會影響從地球兩極逃逸到太空中的遠紅外線輻射量。從PREFIRE 收集到的數據將為研究人員提供有關遠紅外線能量從北極和南極環境輻射到太空的位置和時間的資訊。

位於南加州的美國太空總署噴射推進實驗室主任勞瑞-萊辛（Laurie Leshin）說：”PREFIRE立方體衛星可能很小，但它們將填補我們對地球能量預算知識的一大空白。它們的觀測結果將幫助我們了解地球熱平衡的基本原理，讓我們能夠更好地預測在全球暖化的情況下，我們的冰川、海洋和天氣將發生怎樣的變化」。

技術進步與目標

任務中的每顆立方體衛星都攜帶有一種名為熱紅外光譜儀的儀器，它使用特殊形狀的鏡子和感測器來測量紅外線波長。要使這些儀器小型化，以便安裝在立方體衛星上，就必須縮小某些部件的尺寸，同時擴大其他部件的尺寸。

PREFIRE的首席研究員、威斯康辛大學麥迪遜分校的Tristan L’Ecuyer說：”我們的地球正在以人們從未經歷過的方式迅速發生變化，在北極這樣的地方也是如此。NASA的PREFIRE將為我們提供地球兩極發射的遠紅外線波長的新測量數據，我們可以利用這些數據改進氣候和天氣模型，幫助全世界的人們應對氣候變遷的後果。

合作努力

美國國家航空暨太空總署的發射服務計畫總部設在佛羅裡達州的甘迺迪太空中心，該計畫與美國國家航空暨太空總署的地球系統科學探路者計畫合作，提供發射服務，這是美國國家航空暨太空總署的風險級專用和搭乘共享（VADR）發射服務合約的一部分。

PREFIRE 任務由美國國家航空暨太空總署和威斯康辛大學麥迪遜分校共同開發。 NASA JPL 為該機構的科學任務局管理這項任務，並提供光譜儀。藍峽谷技術公司建造了立方體衛星，威斯康辛大學麥迪遜分校將處理儀器收集的數據。發射服務提供者是加州長灘的Rocket Lab USA Inc.

編譯來源：ScitechDaily