欧美科学家新实地试验：利用新哥白尼卫星获取更优质数据

CHIME全称Copernicus Hyperspectral Imaging Mission for the Environment

，是欧盟和欧空局正在开发的六个新任务之一以扩大目前的哥白尼哨兵(Copernicus Sentinels)套件。哨兵的数据被输入一系列哥白尼服务以应对城市化、食品安全、海平面上升、极地冰层减少、自然灾害和气候变化等挑战。

六项哥白尼哨兵扩展任务将增加哨兵的现有能力从而进一步解决欧盟政策优先事项和哥白尼用户需求的差距。

携带了一个新颖的成像光谱仪的CHIME任务将提供系统的高光谱图像，进而来绘制土地覆盖的变化并帮助可持续的农业实践。另外，它还将被用来检测不同的土壤特性以便采取行动改善土壤健康。此外，CHIME将被用于支持森林管理和对生物多样性、生态系统可持续性和环境退化的评估并监测湖泊和沿海生态系统，包括水质。

为了使CHIME为未来的任务做好准备，作为ESA和NASA喷气推进实验室(JPL)合作的一部分，科学家们最近联手进行了Hypersense实验活动，该活动本应在2020年进行，但Covid的限制意味着它不得不被推迟了。

该活动由苏黎世大学管理，首先涉及到将一架飞机和JPL的测量仪器从美国带到瑞士苏黎世附近的杜本多夫空军基地。据悉，下一代机载可见光红外成像光谱仪(AVIRIS)跟CHIME进入轨道后所具有的能力相类似。

用AVIRIS在20多个代表不同类型生态系统的试验场地进行的测量正在帮助科学家和工程师做准备并确保CHIME能在入轨和运行后立即承担起提供高质量诊断和定量数据的职责。

这些飞行大多跟地面上的测量相吻合，而这可以帮助进一步评估机载仪器收集的数据。

作为这次机载和实地活动的一部分，他们还跟意大利航天局建立了合作关系，并用他们名为PRISMA的卫星成像光谱仪从太空观察试验地点。此外，德国航空航天中心也提供了来自其DESIS传感器的高光谱图像，这是一个从国际空间站俯瞰地球的成像光谱仪。

由此产生的数据集将包括同时进行的地面、空中和空间观测，这些将帮助改进对这些成像光谱仪“指纹”数据的诊断和定量分析。

ESA的CHIME任务科学家Michael Rast指出：“这些数据集将帮助我们建立和评估未来的CHIME数据产品，其中包括具体的农业植被成分如叶绿素和氮，另外还能量化土壤中的碳含量从而支持改进农业实践和管理。”

跟NASA的合作还包括CHIME和NASA的表面生物地质(Surface Biology Geology)任务之间的协调准备，该任务具有跟CHIME类似的光谱仪观测特征。这两项任务都计划在接下来十年的下半年发射。

AVIRIS-NG首席研究员Robert O. Green表示：“从Covid和天气的角度来看，这是一次具有挑战性的活动，但团队坚持不懈并收集到了一组非凡的成像光谱数据集以支持CHIME和NASA的地表生物地质学未来任务来造福我们的星球。”

“由于粮食安全是一个全球性的问题，空间机构的合作是至关重要的，这样我们就可以利用我们的相对专业知识和资产来获得最佳结果。在这种情况下，我们有ESA、NASA、ASI（意大利航天局）和DLR（德国航天局）及来自欧洲、美国、以色列和澳大利亚的高级科学家一起工作--这绝对是不可思议的，”Rast博士补充道。