Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XV.C.201
Озонометр: серия УФ спектрометров для картирования озона в атмосфере Земли
Дзюбан И.А. (1), Доброленский Ю.С. (1), Ионов Д.В. (2), Кораблев О.И. (1), Федорова А.А. (1), Поберовский А.В. (2), Иванов Ю.С. (3), Синявский И.И. (3)
(1) Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
(2) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
(3) Главная астрономическая обсерватория НАНУ, Киев, Украина
Приборы серии Озонометр разрабатываются для картирования общего содержания озона в атмосфере Земли. Они предназначены для мониторинга озона с помощью измерения поглощения О3 в полосе Хаггинса (300 – 360 нм), но могут выполнять и ряд других научных задач.
В настоящее время создан наземный прототип прибора Озонометр-ТМ [1,2], представляющий собой спектрометр с вогнутой голографической дифракционной решеткой в качестве диспергирующего элемента и работающий в спектральном диапазоне 300-500 нм со спектральным разрешением около 0,3-0,6 нм. Его задачей является мониторинг общего содержания озона посредством надирных измерений. К настоящему моменту создан квалификационный образец прибора, проведено несколько серий тестовых наземных измерений в Москве, Санкт-Петербурге, Орле и на Кисловодской высокогорной научной станции на Кавказе. Получены оценки общего содержания озона, результаты сопоставлены с данными ближайших независимых измерений спутниковой аппаратурой.
Кроме этого, в настоящее время разрабатывается спектрометр Озонометр-З, являющийся дальнейшим развитием прибора Озонометр-ТМ. В отличие от Озонометра-ТМ, Озонометр-З является видеоспектрометром и способен картировать содержание озона с пространственным разрешением до 7 км при общей полосе покрытия 2300 км (поле зрения прибора поперек траектории движения КА составляет 1000). Кроме того, Озонометр-З имеет два спектральных канала: УФ с диапазоном 300 – 400 нм и ВИЗ с диапазоном 400 – 800 нм. Расчётное спектральное разрешение составляет 0,3 нм в УФ-канале и 0,5 нм в ВИЗ-канале. Светосила спектрометра составляет F/2 для УФ-канала и F/3,7 для ВИЗ-канала. К настоящему моменту разработана оптическая схема обоих каналов прибора Озонометр-З и изготавливается лабораторная модель прибора.
В качестве возможного применения приборов рассматирвается проект «Ионозонд», в котором планируется запуск космических аппаратов двух типов – «Ионосфера» и «Зонд». Прибор Озонометр-ТМ может быть установлен на каждый из аппаратов «Ионосфера», а прибор Озонометр-З является перспективным для аппарата «Зонд».
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 16-12-10453.
Ключевые слова: УФ спектроскопия, общее содержание озона, видеоспектрометр, надирные изменения
Литература:
- Dobrolenskiy Y.S., Ionov D.V., Korablev O.I., Fedorova A.A., Zherebtsov E.A., Shatalov A.E., Mantsevich S.N., Belyaev D.A., Vyazovetskiy N.A., Moiseev P.P., Tchikov K.N., Krasavtsev V.M., Savushkin A.V., Rumyantsev D.M., Kananykhin I.V., Viktorov A.I., Kozyura A.V., Moryakin S.A., Poberovskii A.V. Development of a space-borne spectrometer to monitor atmospheric ozone // Applied Optics, 2015, v. 54, № 11, pp. 3315 – 3322.
- Доброленский Ю.С., Ионов Д.В., Кораблев О.И., Федорова А.А., Жеребцов Е.А., Шаталов А.Е., Поберовский А.В. Наземные полевые измерения и калибровки нового спутникового спектрометра для мониторинга озонового слоя земли // Исследование Земли из космоса, 2017, №5, стр. 82 – 92.
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
135