잉여 천연가스를 의도적으로 공기 중으로 연소시키는 가스 플레어링은 석유 및 가스 시설에서 메탄이 방출되는 한 가지 방법입니다. 1년 이상 지속된 NASA의 EMIT 임무는 우주에서 배출되는 메탄 및 기타 온실가스를 탐지하는 데 효율성을 입증했습니다.
16개월 전 발사된 이후 우주선에 탑재된 것은 EMIT 이미징 분광계였습니다. 국제 우주 정거장 표면 광물 그 이상을 탐지하는 능력이 입증되었습니다.
국제 우주 정거장(ISS)의 횃대에서 메탄 기둥이 처음 발견된 지 1년이 넘은 지금, NASA의 EMIT 장비에서 얻은 데이터는 이제 설계자조차 놀라게 할 만큼 효율적으로 고정 소스의 온실가스 배출을 결정하는 데 사용되고 있습니다.
EMIT의 사명과 역량
Earth Surface Mineral Dust Source Investigation의 약어인 EMIT는 세계 건조 지역 표면의 10가지 주요 광물에 대한 지도를 작성하기 위해 2022년 7월에 시작되었습니다. 이미 사용 가능한 광물 관련 노트 연구원 그리고 대중은 대기 중으로 상승하는 먼지가 기후에 어떤 영향을 미치는지에 대한 이해를 높이는 데 도움이 될 것입니다.
메탄을 탐지하는 것은 EMIT의 주요 임무가 아니었지만 장비 설계자들은 이미징 분광계에 이러한 기능이 있을 것으로 기대했습니다. 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면, 이제 2022년 8월 이후 750개가 넘는 배출원이 확인되었으며 일부는 소규모이고 일부는 원격 위치에 있으며 일부는 시간이 지남에 따라 지속되고 있습니다. 이 도구는 이와 관련하여 제공하는 것보다 더 많은 작업을 수행했습니다. 과학의 발전.
EMIT는 2022년 9월 1일 우즈베키스탄 남부의 400제곱킬로미터(150제곱마일) 지역에서 12개의 메탄 기둥 그룹을 식별했습니다. 이 장비는 연구자들이 장면이라고 부르는 단일 스냅샷에 그룹을 포착했습니다. 이미지 출처: NASA/JPL-Caltech
메탄 배출과 기후 변화
캘리포니아 대학 EMIT 과학팀의 연구 기술 전문가인 Andrew Thorpe는 “처음에는 이 장비로 무엇을 할 수 있는지에 대해 약간 조심스러웠습니다.”라고 말했습니다. NASA남부 캘리포니아에 있는 제트 추진 연구소이자 논문의 주요 저자입니다. “우리의 기대를 뛰어넘었습니다.”
매립지 운영자, 농업 현장, 석유 및 가스 시설, 기타 메탄 생산자는 메탄 배출의 원인을 알면 이러한 배출을 해결할 수 있는 기회를 갖게 됩니다. 인간이 유발한 메탄 배출을 추적하는 것은 온실가스를 줄이는 데 빠르고 상대적으로 저렴한 접근 방식을 제공하기 때문에 기후 변화를 줄이는 데 핵심입니다. 메탄은 대기 중에 약 10년 동안 남아 있지만, 이 기간 동안 열을 가두는 능력은 수 세기 동안 지속되는 이산화탄소보다 최대 80배 더 강합니다.
한 대륙의 강한 바람이 광물성 암석 먼지(방해석이나 녹니석 등)를 휘젓게 되면 공기 중의 입자가 수천 마일을 이동하여 완전히 다른 대륙에 영향을 미칠 수 있습니다. 공기 중에 부유하는 먼지는 대기와 지구 표면을 가열하거나 냉각시킬 수 있습니다. 이러한 가열 또는 냉각 효과는 NASA의 지구 표면 광물 먼지 발생원 조사(EMIT) 임무의 초점입니다. 이미지 출처: NASA/JPL-Caltech
놀라운 결과
EMIT는 대규모(시간당 수만 파운드의 메탄)와 놀라울 정도로 작은(시간당 최대 수백 파운드의 메탄) 배출원을 탐지하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. 이는 총 배출량에서 불균형한 비율을 생성하는 배출원인 더 많은 수의 “슈퍼 방출체”를 식별할 수 있기 때문에 중요합니다.
새로운 연구에서는 온실가스 감지 후 처음 30일을 기준으로 EMIT가 공중 캠페인에서 일반적으로 볼 수 있는 메탄 기둥의 60~85%를 관찰할 수 있는 방법을 문서화했습니다.
2022년 9월 3일 EMIT는 리비아 남동부의 외딴 곳에서 시간당 약 444kg을 방출하는 메탄 기둥을 발견했습니다. 이는 장치에서 발견된 가장 작은 소스 중 하나입니다. 이미지 출처: NASA/JPL-Caltech
공중 탐지와 비교
지상 수천 피트에 있는 항공기의 메탄 탐지기는 가장 민감하지만, 비행기가 파견되는 것을 보장하려면 연구자들은 메탄을 탐지할 것이라는 사전 표시가 필요합니다. 많은 지역은 너무 멀리 떨어져 있거나 위험하거나 비용이 많이 든다고 간주되어 검사되지 않습니다. 또한, 발생하는 캠페인은 짧은 기간 동안 상대적으로 제한된 영역을 대상으로 진행됩니다.
반면에 EMIT는 우주 정거장의 약 400km 고도에서 지구의 넓은 범위, 특히 북위와 남위 51.6도 사이의 건조한 지역에 대한 데이터를 수집하고 있습니다. 이미징 분광계는 한때 항공 장비의 접근이 불가능했던 많은 영역을 포함하여 연구자들이 이를 “장면”이라고 부르는 50 x 50 마일(80km x 80km) 크기의 표면 이미지를 촬영합니다.
로버트 O.는 이렇게 말했습니다. 생화학자인 Green은 “EMIT가 측정한 지구 주변의 메탄 기둥의 수와 크기는 엄청납니다.”라고 말했습니다. 제트추진 연구실 EMIT의 수석 연구원이자 수석 조사관입니다.
이 저속 촬영 영상은 국제 우주 정거장의 Canadarm2 로봇 팔이 정거장 외부에서 NASA의 EMIT 임무를 수행하는 모습을 보여줍니다. 에서 추출 스페이스X 드래곤 우주선은 태평양 표준시 기준 7월 22일 오후 5시 15분경에 발사되어 7월 24일 오전 10시 15분에 완료되었습니다. 설치의 일부가 삭제되었고, 다른 부분은 속도가 빨라졌습니다. 크레딧: NASA
장면을 차례로 공개
발생원 식별을 지원하기 위해 EMIT 과학 팀은 메탄 기둥 지도를 만들고 이를 지구에 공개합니다. 웹사이트NASA/미국 합동 지질 조사 운영 분산 활성 아카이브 센터(Joint NASA/US Geological Survey Operations Distributed Active Archive Center)에서 사용 가능한 기본 데이터 포함LB덕). 사명 선언문은 일반 대중, 학자 및 조직에서 사용할 수 있습니다.
EMIT는 2022년 8월에 관측 자료 수집을 시작한 이후 지금까지 50,000건 이상의 목격 사례를 기록했습니다. 이 도구는 거의 연구되지 않은 지역에서 다양한 배출원을 감지했습니다. 남부 우즈베키스탄 2022년 9월 1일, 시간당 총 약 49,734파운드(22,559kg)에 달하는 12개의 메탄 가스 기둥이 감지되었습니다.
또한 기기는 예상보다 훨씬 작은 기둥을 감지했습니다. 한적한 구석에서 촬영되었습니다 리비아 남동부 2022년 9월 3일, 지역 풍속 추정치를 기준으로 현재까지 가장 작은 발생원 중 하나는 시간당 979파운드(444kg)를 방출했습니다.
참고 자료: Andrew K. Thorpe, Robert O. Green, David R. Thompson, Philip G. Brodrick, John W. Chapman, Clayton D. Elder, Itziar Irakolis의 “우주에서 EMIT 관측을 사용하여 개별 메탄 및 이산화탄소 배출원 지정” -로잇케자트, 다니엘 H. 코스워스, 알라나 K. 아야시, 라일리 M. 도렌, 크리스티안 프랑켄버그, 루이스 구엔터, 존 R. 워든, 필립 E. 데니슨, 다르 A. 로버츠, K. 다나 채드윅, 마이클 L. 이스트우드, J.E. 발린과 찰스 E. 밀러, 2023년 11월 17일, 과학의 발전.
도이: 10.1126/sciadv.adh2391
EMIT의 사명에 대해 자세히 알아보기
EMIT는 NASA 과학임무국 지구과학부 내 Earth Venture Instrument-4 모집에서 선정되었으며 캘리포니아 패서디나에 있는 캘리포니아 공과대학(California Institute of Technology)에서 운영하는 NASA 제트추진연구소에서 개발되었습니다. 기기 데이터는 NASA의 지구 운영 분산형 활성 아카이브 센터(Earth Operations Distributed Active Archive Center)에서 다른 연구원과 대중이 사용할 수 있습니다.
