해안지역 컬러 스캐너
Coastal zone color scanner
연안 구역 컬러 스캐너(CZCS)는 님버스 7 위성에 탑재된 다채널 스캐닝 방사선계로, 주로 수상 원격 감지를 위해 설계되었다. 님버스 7호는 1978년 10월 24일 발사되었고, CZCS는 1978년 11월 2일에 가동되었다. (개념 증명으로서) 1년 동안만 운영되도록 설계되었으나, 사실 1986년 6월 22일까지 계속 운영되었다. 님버스 7호 탑승은 수동식 마이크로파 스캐닝 멀티채널 마이크로파 방사선계와 전력을 공유해 교대일로 제한됐다.
CZCS는 반사 태양 에너지를 6개 채널에서 800m 해상도로 측정했다. 이러한 측정은 물의 엽록소 농도, 침전물 분포, 염도, 해안 해류와 해류의 온도를 지도화하는 데 사용되었다. CZCS는 후속 위성 해양 색감 센서의 기초를 다졌고, 탄소 순환에서 해양의 역할을 이해하기 위한 국제적인 노력의 초석을 형성했다.
오션 컬러
CZCS의 가장 중요한 제품은 소위 해양 색채 이미지 수집이었다. CZCS 영상에서 바다의 "색"은 특히 식물성 플랑크톤(마이크로시픽, 자유 유동 광합성 유기체)과 무기질 입자로부터 나온다.
해양 색 데이터는 식물성 플랑크톤과 미립자의 존재와 관련되기 때문에 지표수의 물질의 농도와 생물학적 활동 수준을 계산하는데 사용될 수 있다; 식물 플랑크톤 농도가 증가함에 따라 해양 색상은 파란색에서 녹색으로 변화한다(주: 대부분의 CZCS 이미지는 잘못된 색상이므로 높은 수준이 되도록).f 식물성 플랑크톤은 빨간색 또는 오렌지색으로 나타난다. 위성에 기반을 둔 해양 색 관측은 세계 해양의 생명체를 전세계적으로 보여 준다. 왜냐하면 식물성 플랑크톤은 대부분의 해양 먹이 사슬의 기초가 되기 때문이다. 일정 기간 동안 사진을 기록함으로써, 과학자들은 또한 식물성 플랑크톤 바이오매스가 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지 더 잘 이해하게 되었다. 예를 들어, 적조 개화는 그들이 자랄 때 관찰될 수 있었다. 식물성 플랑크톤이 광합성 과정에서 바닷물에서 이산화탄소를 제거해 지구 탄소 순환의 중요한 부분을 차지하기 때문에 해양 색 측정도 관심사다.
스캐너의 원시 데이터는 평균 800 kbit/s의 비트 전송률로 지상국으로 전송되었고, 거기서 그들은 자기 테이프에 저장되었다. 그리고 나서 이 테이프들은 고다드 우주 비행 센터의 이미지 처리 부서로 보내졌다. 처리된 데이터는 고다드에 보관되어 전세계 과학자들이 이용할 수 있다. 이 데이터는 원래 38,000개의 9개의 트랙 자석 테이프에 저장되었고, 나중에 광학 디스크로 이동되었다.
아카이브는 시각적인 이미지의 미리보기("브라우저")를 제공하는 시스템의 첫 번째 인스턴스 중 하나로, 데이터 주문에 도움을 주었다. 나중에 지구 관측 시스템의 분산 활성 아카이브 센터(Distributed Active Archive Center)가 이 모델을 따를 모델이 되었다.
CZWS는 최초의 위성 해양색 센서로 1986년 관측을 중단한 뒤 1996년 일본이 해양색온도 스캐너(OCTS)를, 1997년 미국이 바다관측 광역관측센서(SeaWiFS)를 출시할 때까지 10년 간 기록 차이가 있었다. 해양 색 데이터를 제공하는 현재 계측기는 아쿠아-모디스와 코페르니쿠스 센티넬 3 해양 및 육상 색소측정기(OLCI), NOAA의 가시 적외선 영상 방사선계 스위트(VIRS) 등이 공동 극지위성시스템(JPSS) 위성에 탑재돼 있다.
기술적 세부사항
CZCS 계측기는 Ball Aerospace & Technologies에 의해 제조되었다.
반사된 태양에너지는 6개 채널로 측정하여 연안 해역에서 엽록소, 퇴적물, 색소 용해 유기물질 등에 의한 흡수로 인한 색상을 감지하였다. CZCS는 카세그레인 망원경의 시신경 축에 45도 각도로 회전하는 평면 거울을 사용했다. 거울은 360도를 스캔했지만 바다색 측정을 위해 나디르를 중심으로 한 80도 데이터만 수집됐다. 기기는 스캔의 나머지 기간 동안 깊은 공간과 교정 선원을 보았다. 들어오는 방사선은 망원경에 의해 수집되어 이분법 빔 스플리터에 의해 두 개의 하천으로 나뉜다. 작은 다색화기의 입구인 필드 스톱에도 하나의 개울이 전송되었다. 폴리크롬화기에 들어간 광도는 분리되어 폴리크롬화기의 초점면에 있는 5개의 실리콘 검출기에 5개의 파장으로 재이미징되었다. 다른 스트림은 열 부위(10.5–12.5마이크로미터)에서 냉각된 수은 카드뮴 텔루라이드 검출기로 향했다. 복사 냉각기는 열 감지기를 식히기 위해 사용되었다. 태양 광택을 피하기 위해 스캐너 미러는 명령 시 센서 피치 축을 중심으로 기울어져 있어 센서의 가시선이 나디르에 대해 최대 20도씩 2도씩 증가하도록 했다. 0.443과 0.670마이크로미터의 스펙트럼 밴드는 엽록소의 가장 강렬한 흡수 띠를 중심으로, 0.550마이크로미터의 밴드는 최소 흡수 파장인 "힌지점"을 중심으로 했다. 이러한 채널에서 측정된 에너지의 비율은 표면 엽록소 농도와 매우 평행한 것으로 나타났다. 현장 실험 데이터로부터 개발된 알고리즘으로 스캐닝 방사선계의 데이터를 처리하여 엽록소 흡수 지도를 제작하였다. 해안 해류와 해류의 온도는 11.5마이크로미터에서 중심되는 스펙트럼 밴드로 측정했다. 관측은 또한 엽록소 상관관계의 경우 0.520마이크로미터, 지표식물의 경우 0.750마이크로미터의 다른 두 스펙트럼 대역에서도 이루어졌다. 스캔 폭은 나디르를 중심으로 1556km, 지상 해상도는 나디르를 중심으로 0.825km이었다.
참조
- Goddard Data and Information Services Center (14 February 2006). "Overview". Ocean Color Data Support. NASA. Archived from the original on 18 June 2006. Retrieved 27 June 2006.
- National Space Science Data Center (20 October 2005). "Coastal Zone Color Scanner". NASA. Retrieved 14 February 2008.
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