NASA запустит на орбиту прототип инструмента, который позволит упростить прогнозирование вулканической активности и ведение точечного контроля качества воздуха. В качестве базы для данного инструмента выступит кубсат NACHOS (Nanosat Atmospheric Chemistry Hyperspectral Observation System) – самый маленький и высокоточный искусственный спутник с подобным функционалом.

NACHOS отправился к МКС 19 февраля на борту аппарата Cygnus CRS в рамках 17 миссии компании Northrop Grumman по контракту о коммерческих услугах снабжения. В мае 2022 года грузовой корабль отстыкуется от станции и отправится обратно на Землю, по пути разместив кубсат на низкой орбите на высоте около 480 км. На протяжении последующих трёх месяцев исследователь и руководитель проекта при Лос-Аламосской национальной лаборатории Стив Лав и его команда будут вводить спутник в эксплуатацию, попутно оценивая работу его систем и эффективность научных инструментов.

Особенность кубсата NACHOS заключается в наличии гиперспектральной камеры высокого разрешения для отслеживания концентрации атмосферных газов: сернистого газа, оксида азота и пр. Первоочерёдная задача данного инструмента состоит в отслеживании признаков вулканических газов с целью прогнозирования извержений. По словам Стива Лава, пробуждающийся вулкан может незаметно испускать в атмосферу оксид серы ещё до первых заметных проявлений сейсмической и вулканической активности. Таким образом учёные смогут идентифицировать начало извержения заблаговременно и оповестить местные власти для принятия мер с целью минимизации ущерба и недопущения возникновения жертв.

Помимо отслеживания вулканических газов, NACHOS также можно будет использовать для контроля качества воздуха в отдельных городах, районах и даже вокруг отдельных производств. Бортовое оборудование кубсата способно обнаружить следы газов с точностью до 0,4 км². По мнению Лава, возможность локализовать источники потенциально вредных и ядовитых газов с субкилометровой точностью позволит ускорить принятие соответствующих мер по их ликвидации, а также по минимизации ущерба здоровью людей и экосистемы в целом. Как правило, для мониторинга следовых газов на глобальном уровне приходится использовать крупные спутники, оборудованные широким комплексом чувствительных сенсоров. Это точные и эффективные инструменты, однако зачастую они слишком дороги в производстве и эксплуатации. Отрасль нуждается в более экономичных вариантах, чтобы увеличить покрытие и вести мониторинг на постоянной основе. В NASA считают, что 6-килограммовый NACHOS объёмом 300 см³ может стать отличным решением.

Достоинства NACHOS не ограничиваются его малыми габаритами и относительно низкой стоимостью производства. Помимо сверхкомпактной гиперспектральной камеры, его оборудовали бортовым миникомпьютером, который поддерживает работу энергоэффективных алгоритмов обработки данных. Они позволяют сократить объём данных и время их передачи на Землю.

По предварительной информации, дебютный NACHOS проведёт на орбите примерно один год. За это время эксперты получат достаточно тестовых данных, чтобы доказать или опровергнуть пользу прототипа. Кроме того, зимой 2022 года в рамках программы Space Test Program от Министерства обороны США на орбиту выйдет ещё один аналогичный спутник.