يعمل مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية مع وكالة ناسا لإنشاء أول أداة فضائية تقوم برصد تلوث الهواء بجميع أنحاء أمريكا الشمالية بشكل مستمر

تصوير وكالة ناسا الفضائية

يعمل مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية (SAO) مع وكالة ناسا وشركة بول إيروسبيس لإنشاء أول أداة فضائية لرصد تلوث الهواء بكافة أنحاء أمريكا الشمالية. ستقوم أداة انبعاثات الغلاف الجوي السفلي: رصد التلوث (TEMPO) بقياس تركيزات التلوث الهوائي بكافة أنحاء القارة، وسيتوفر للعلماء إمكانيات أفضل لرصد نوعية الهواء من خلال البيانات التي توفرها أداة رصد التلوث (TEMPO).

ستقوم أداة رصد التلوث (TEMPO) بقياس تلوث الهواء بأمريكا الشمالية —من مكسيكو سيتي وحتى الرمال النفطية الكندية ومن المحيط الأطلنطي حتى المحيط الهادي— كل ساعة وبدقة مكانية عالية. وهذا سيمكِّن العلماء من رصد التغيرات اليومية الخاصة بالتلوث ومتابعة حركة التلوث بكافة أنحاء القارة. يمكن لعمليات الرصد الحالية تتبع حالة التلوث يوميًا في نطاق مساحة قدرها 100 ميل مربع تقريبًا. ولكن أداة رصد التلوث (TEMPO) ستقدم معلومات تفصيلية عن مستويات التلوث في منطقة أكبر بكثير من عدة أميال مربعة.

يُعد تلوث الهواء أحد المؤشرات الأكثر كارثية التي تشير إلى التغييرات البشرية أو التي تسبب فيها الإنسان على كوكبنا في وقتنا الراهن. لقد بلغت معدلات تلوث الهواء أعلى مستوياتها في مئات الآلاف من السنين نظراً للزيادة السريعة في مستوى الانبعاثات الصادرة عن أنواع الوقود الأحفورية وغيرها من غازات الدفيئة. وتجدر الإشارة إلى أن تلوث الهواء يُعد مشكلة عالمية حيث تنتقل الغازات الضارة مئات الآلاف من الأميال عابرة للحدود والمحيطات والقارات. 

تصوير وكالة ناسا الفضائية

وبالتعاون مع وكالة ناسا وشركة بول إيروسبيس، يقوم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية بإنشاء أداة TEMPO لقياس تركيزات تلوث الأوزون وثنائي أكسيد النيتروجين وثنائي أكسيد الكبريت والفورمالدهيد والكلايوكسال والإيروسول "الضباب الجوي" بطبقة التروبوسفير. وهذه، هي الطبقة السفلى من طبقات الغلاف الجوي، وتمتد من سطح الأرض إلى ما يقرب من 10 أميال فوق الأرض.

ستقوم أداة (TEMPO) من قمر صناعي في مدار ثابت بالنسبة للأرض بقياس تلوث الهواء بأمريكا الشمالية خلال كل ساعة نهارية.

وستساعد البيانات الواردة من الأداة على تعزيز قدرتنا على قياس التلوث في الغلاف الغازي بشكل كامل.

ستقوم أداة رصد التلوث "TEMPO" بتحقيق المزامنة مع أنظمة الأقمار الصناعية في آسيا وأوروبا. تصوير وكالة ناسا الفضائية

ستساعد البيانات الواردة من أداة TEMPO على تطوير قدرة أكثر دقة لمحاكاة كيفية تطور الجو وتغيره، بدءًا من الزيادة في مستويات ثنائي أكسيد النيتروجين وحتى الزيادات الناتجة في الأوزون. سيتمكن العلماء من رؤية التلوث الذي يصلُ إلى أمريكا الشمالية من مناطق أخرى في العالم ويتم تتبع أثر التلوث من مصادر نشأته. ستقوم أداة TEMPO أيضًا بتوثيق كيفية تأثير الأحداث العرضية كالبراكين وحرائق الغابات على نوعية الهواء، فضلًا عن التغيرات في التلوث الهوائي على المدى الطويل.

ويعتمد هذا المشروع الجديد على أكثر من 30 عامًا من عمل سميثسونيان في رصد الغلاف الجوي وقياسه. اشترك مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في إطلاق ستة أقمار صناعية بنجاح، وتعمل هذه الأقمار على تصوير الأرض بدقة مكانية عالية كل 1-6 أيام فيما يُعرف باسم المدار "الأرضي المنخفض". 

يعتبر مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية جزءًا من فريق أداة رصد التلوث "TEMPO" الحيوي ويحظى بخبرات واسعة في قياس نوعية الهواء من مدار أرضي منخفض. ويشمل هذا الفريق شركة بول إيروسبيس، ومركز لانغلي البحثي التابع لوكالة ناسا والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي, ومركز جودارد للطيران الفضائي التابع لوكالة ناسا . وكالة حماية البيئة الأمريكية، والمركز الوطني لأبحاث الغلاف الجوي، وعدد من الجامعات الأمريكية والمنظمات البحثية، وشركاء في المكسيك وكندا.

ثمة وكالات فضائية أخرى تستهدف عمليات حفظ مشابهة في أوروبا (وكالة الفضاء الأوروبية) وآسيا (المعهد الكوري لأبحاث الفضاء) إضافة إلى أداة رصد التلوث "TEMPO". ستُشكل أدوات الرصد الجديدة كوكبة عالمية من الأقمار الصناعية الثابتة على الأرض الخاصة بجودة الهواء.

ستخضع الكميات الهائلة من البيانات التي جمعتها أدارة رصد التلوث (TEMPO) للتحليل بمرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. ومن خلال استخدام البرامج التي وضعتها وكالة حماية البيئة، سيتسنى لمؤسسة سميثسونيان إتاحة بيانات TEMPO المحللة مجانًا وبشكل علني عبر الإنترنت، وستصنَّف حسب الموقع والملوثات والمؤشر العام لنوعية الهواء. 

يُعد نشر أعمال أداة TEMPO من الأمور الضرورية لرسالتنا بوجه عام.سيقوم الفريق بمشاركة تأثير هذا العمل عبر تطبيقات ومنصات إلكترونية ومن خلال مصادر تعليمية متاحة للطلاب بدءًا من مرحلة رياض الأطفال وحتى الجامعة. ومن خلال دمج علوم سميثسونيان وأكثر من 30 عامًا الخبرة في مجال بحوث الغلاف الجوي، ستحدث أداة TEMPO طفرة في معرفتنا عن تلوث الهواء وآثاره، وستُقدم هذه المعلومات إلى الجماهير بجميع أنحاء القارة وحول العالم.