Одиннадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XI.C.169
Спектрометр для мониторинга атмосферного озона (озонометр)
Доброленский Ю.С. (1,2), Кораблёв О.И. (1,2), Ионов Д.В. (3), Фёдорова А.А. (1,2), Беляев Д.А. (1,2), Вязоветский Н.A. (1), Манцевич С.Н. (1), Чиков К.Н. (4), Красавцев В.М. (4), Савушкин А.В. (5), Румянцев Д.М. (4), Кананыхин И.В. (4), Моисеев П.П. (6), Викторов А.И. (6), Шаталов А.Е. (6), Жеребцов Е.А. (6), Козюра А.В. (6), Морякин С.А. (6)
(1) Институт космических исследований РАН, (2) МФТИ (ГУ), (3) Физический факультет СПбГУ, (4) СПб НИУ ИТМО, (5) ГОИ им. С.И. Вавилова, (6) НПП «Астрон электроника»
В рамках настоящей работы создаётся спектрометр для мониторинга озонового слоя Земли с борта космического аппарата. Задачей разрабатываемого спектрометра, получившего название «озонометр», является глобальный и непрерывный мониторинг общего содержания озона путём измерений спектра рассеянного солнечного излучения в ближнем ультрафиолетовом и видимом диапазоне спектра (300 – 500 нм). Данный спектральный интервал включает одну из основных полос поглощения озона – полосу Хаггинса (300 – 360 нм), а также полосы поглощения диоксида азота в видимом свете (400 – 500 нм).
В основе оптической схемы спектрометра лежит вогнутая голографическая дифракционная решётка с фокусировкой спектра на круге Роуланда. В качестве входного объектива используется внеосевое параболическое зеркало. Приёмником является ПЗС-линейка, содержащая 2048 элементов. Спектральное разрешение достигает 0,3 нм. Основным вариантом геометрии наблюдений являются надирные измерения, однако в приборе предусмотрен также дополнительный оптический вход со стороны солнечной полусферы для измерений чистых солнечных спектров.
Разработка спектрометра ведётся в рамках Федеральной целевой программы «Геофизика». В рамках этой программы в 2014-2015 годах планируется запуск четырёх космических аппаратов «Ионосфера». Аппараты будут работать на двух околополярных круговых солнечносинхронных орбитах (по два аппарата на каждой орбите).
К настоящему моменту изготовлен образец прибора для конструкторско-доводочных испытаний. Лабораторные тесты проводились при помощи ртутных ламп и других источников света. После этого были выполнены натурные измерения и калибровки на Кисловодской высокогорной научной станции на Кавказе. Измерения проводились как в зенит (рассеянное излучение), так и на прямое Солнце. Полученные результаты оказались в хорошем соответствии с данными находящихся на станции калиброванных атмосферных приборов, а также результатами спутниковых измерений для этой точки.
Работа выполнена при поддержке Минобрнауки России (грант № 11.G34.31.0074 и соглашение 8413)
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
134