Прибор OCULLAR видит цвет океана днем и ночью

Команда из Центра космических полетов имени Годдарда NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) разработала прибор, способный наблюдать цвет океана как при солнечном свете, так и при лунном. Это первая в своем роде технология, которая позволит ученым круглосуточно следить за состоянием и химией океанов планеты.

Прототип прибора Ocean Color Underwater Low Light Advanced Radiometer (OCULLAR) в ходе полевых испытаний показал, что может измерять цвет океана в условиях низкой освещенности в нескольких спектральных диапазонах — от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного. Существующие инструменты дистанционного зондирования, основанные на отраженной солнечной энергии, могут получать измерения только в светлое время суток.

Важность круглосуточных измерений

Особый интерес для ученых представляет фитопланктон — микроскопические морские растения, основа пищевой цепи океана. Разные типы фитопланктона содержат разные виды хлорофилла, поэтому измерение цвета воды позволяет оценить его количество и тип. Поскольку фитопланктон чутко реагирует на изменения среды, он является индикатором состояния океана. До сих пор получение таких данных было ограничено дневными часами, а в полярных регионах — еще и весенне-осенним периодом, что означало потерю часов или целых сезонов данных.

Объединение двух систем детектирования

Новую технологию удалось создать, объединив две различные системы измерения света: миниатюрный фотоумножитель (PMT) и существующий кремниевый фотодетектор-микрорадиометр с микропроцессором. При низком уровне освещенности «компьютерный мозг» микрорадиометра активирует фотоумножитель, который усиливает сигнал от входящих фотонов. Прибор OCULLAR имеет линейный динамический диапазон в 14 декад, что на пять декад больше, чем у человеческого глаза. Его компактные размеры (около 9 см в диаметре и 30 см в длину) позволяют использовать его на различных платформах.

Успешные испытания прототипа у побережья Сан-Диего подтвердили его надежность и высокую чувствительность в широком диапазоне освещенности. Следующим шагом станет создание готового к полетам инструмента для установки на исследовательские самолеты, такие как беспилотный Global Hawk NASA. Команда стремится коммерциализировать технологию как недорогой прибор для глобальных океанографических наблюдений, а в перспективе — вывести ее в космос.