繼美、日之后，地球上空的碳衛星家族又添新成員。12月22日凌晨，我國成功發射了一顆全球二氧化碳監測科學實驗衛星。這是我國首顆、全球第三顆專門用于監測大氣中二氧化碳含量的“嗅碳”衛星。

　　22日凌晨三點多，我國首顆全球二氧化碳監測科學實驗衛星發射成功。資料圖

　　作為專用于測量地球二氧化碳濃度的人造地球衛星，這種碳衛星測量精度可達百萬分之一。不過，由于技術難度極高，目前全球僅有三顆碳衛星在太空中工作，分別是觀測大氣中二氧化碳和甲烷等濃度的日本“呼吸”號、專門測量大氣中二氧化碳濃度的美國“軌道碳觀測者2號”以及我國新發射的首顆“嗅碳”衛星。

　　那么，為什么要發射碳衛星呢?因為，目前科學界對二氧化碳排放及相關問題，還有許多不甚清楚的地方，如自然界天然排放的二氧化碳所占比例，這一比例如何變化，以及海洋系統如何吸附二氧化碳等。同時，掌握二氧化碳在各地區的循環和分布情況是研究氣候變化不可或缺的。

　　碳衛星可精細測量大氣二氧化碳光譜吸收線，從而反演出大氣二氧化碳濃度。資料圖

　　另外，近年來，各國雖紛紛做出二氧化碳減排承諾，但到底每個國家每年都有多少碳排放，還是一筆糊涂賬。因為，通過數量有限的地面監測站難以獲得全球的數據，亟需一種全球范圍區域尺度的二氧化碳的測量手段。全球二氧化碳監測科學實驗衛星發射后，不僅會明確各國碳收支的明細，還將有助于提高對全球碳循環機制的認識，從而改進氣候變化預測結果的可信度和穩定性。

　　那么，這顆衛星究竟長什么樣呢?據介紹，它由模塊化衛星平臺、高精度二氧化碳探測儀與云和氣溶膠探測儀載荷組成。由于大氣在太陽光照射下，二氧化碳分子會呈現光譜吸收特性，所以，碳衛星通過精細測量其光譜吸收線，可以反演出大氣二氧化碳濃度。其中，云和氣溶膠探測儀則將排除云和空氣中氣溶膠的影響。

　　日本呼吸號衛星飛行示意圖，資料圖

　　延伸閱讀：日本碳衛星的高精度傳感器觀測技術

　　2009年1月，世界首顆溫室氣體觀測衛星日本“呼吸”號發射升空。它長2米、寬1.8米、高3.7米，重約1.75噸。據悉，該衛星采用了高精度的傳感器，觀測地球上二氧化碳等溫室氣體濃度。

　　“呼吸”號配備有兩部光學傳感器，其中一部用于觀測太陽發射并經地表反射的紅外線，以及地表和大氣自身發出的紅外線。由于紅外線穿過二氧化碳和甲烷等溫室氣體時，其特定的波長會被吸收，“呼吸”號可據此推算出大氣中這兩種氣體的濃度。另一部傳感器則用于觀測導致測定出現誤差的云層和氣溶膠，以提高溫室氣體觀測精確度。

　　“呼吸”號能一邊以約100分鐘一周的速度繞地球運行，一邊運用搭載的高精度溫室氣體監測傳感器對全球約5.6萬個觀測點實施觀測，每3天就能收集到全部觀測點的最新數據。

　　美國軌道碳觀測2號衛星飛行示意圖，資料圖

　　2014年美國發射的“軌道碳觀測者2號”碳衛星，則采用了3臺高分辨率光譜儀作為秘密武器。科學家可通過這些儀器估算大氣中二氧化碳等物質的相對濃度，以實現對地球大氣二氧化碳水平更精確、全面的測算，并更準確地預測氣候變化。