Спутник будет использовать LiDAR для мониторинга парниковых газов

Спутник будет использовать LiDAR для мониторинга парниковых газов


Франко-германский спутник MERLIN должен быть запущен в космос в 2025 году для измерения концентрации метана в атмосфере Земли, что является важной вехой в исследовании климата. Важные компоненты измерительной системы LiDAR поступают из Института Фердинанда-Брауна в Берлине, который в настоящее время поставил необходимые скамейки лазерных диодов партнеру проекта.

Миссия MERLIN направлена ​​на то, чтобы лучше понять влияние метана парникового газа на глобальное потепление. Радароподобная лазерная система на спутнике измеряет естественные и антропогенные выбросы метана: интегрированный путь дифференциального поглощения (IPDA) -LiDAR посылает лазерный свет на поверхность Земли и анализирует сигнал обратного рассеяния.

(Изображение: FBH)

Поэтому Фердинанд-Браун-Институт (FBH) разработал и изготовил чрезвычайно надежные скамейки лазерных диодов (LDB) для климатического спутника MERLIN. Шесть из этих LDB с космическим качеством теперь интегрированы в три насосных модуля из Института лазерных технологий им. Фраунгофера (ILT) и переданы партнеру проекта, готовому к использованию. Модули генерируют необходимую энергию накачки для генератора твердотельного лазера Nd: YAG и интегрируются в систему LiDAR с помощью ILT. Твердотельный лазер, в свою очередь, служит источником света для перестраиваемого оптического параметрического генератора (OPO), который генерирует двойные импульсы с различными длинами волн в инфракрасном диапазоне около 1,6 микрометра. Один из этих импульсов сильно поглощается метаном, другой - нет. Таким образом, содержание метана может быть определено из отношения интенсивностей обратного рассеянного света.

Надежная космическая технология с использованием диодных лазеров

Центральным элементом модулей накачки являются скамейки лазерных диодов, поставляемые FBH. Каждый LDB генерирует мощность накачки более 60 Вт в виде двойных импульсов с частотой повторения 20 Гц и шириной импульса 150 мкс. Лазерные диодные минибары являются важным компонентом LDB и обеспечивают эффективную генерацию света. Благодаря коллимационным линзам с быстрой осью, встроенным в LDB, лазерный луч может быть соединен в оптическое волокно с минимальными потерями. Два из этих LDB встроены в каждый модуль и обеспечивают общую мощность накачки 120 Вт. Диодный лазер, быстрая ось коллимации и технология LDB были впервые всесторонне испытаны на FBH и подтверждены как пригодные для космического применения. Впоследствии стенды с лазерными диодами были сертифицированы Европейским центром космических исследований и технологий ESTEC в Нидерландах. Обширные испытания жизненного цикла, проведенные ESTEC, показали, что мощность снижается лишь минимально даже после длительного времени работы более четырех миллиардов импульсов. Поэтому научная группа уверена, что измерительная система MERLIN будет работать без сбоев даже в условиях космоса. Успешная поставка LDB для миссии MERLIN стала возможной благодаря многолетнему опыту, накопленному в FBH в разработке космических диодных лазеров. Таким образом, технология FBH будет способствовать детальному исследованию важных и до сих пор малоизвестных источников глобального потепления на климатическом спутнике.

В рамках спутникового проекта MERLIN, в сотрудничестве с DLR RfM и CNES, Fraunhofer ILT разрабатывает источник луча - «лазерную оптическую сборку» - лазерного передатчика по контракту с Airbus DS GmbH. Работы ведутся от имени Федерального министерства экономики и энергетики BMWi по гранту № 50EP1601.

,

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here