Instrumen Berbasis Satelit Dapat Mendeteksi Polusi Udara secara Spesifik

Teknologi berbasis satelit saat ini kesulitan dalam mendeteksi polusi udara dan sumbernya. Berbasis satelit geostasioner, instrumen baru dapat mengidentifikasi tingkat polusi dan menemukan sumber spesifik dari berbagai polutan udara

Asap pabrik, emisi dari kendaraan di jalan raya, atau kebakaran hutan menjadi salah satu sumber polusi udara. Senyawa yang dihasilkan merupakan polutan udara yang berbahaya bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Sayangnya sejauh ini polusi dengan sumber polusinya masih susah diketahui.

Sebagian besar sistem pemantauan kualitas udara berbasis satelit yang mengorbit Bumi untuk pengamatan hanya sekali sehari, dan biasanya pada waktu yang sama saat melintas saat mengelilingi Bumi. Padahal polusi udara, baik dari kendaraan, pembangkit listrik, atau kebakaran hutan, dipancarkan pada waktu yang berbeda-beda.

Polutan juga bersifat dinamis karena dengan cepat tertiup angin angin ke lokasi yang jauh dari sumbernya. Ketika di udara juga mengalami reaksi kimia. Oleh karenanya sulit bagi satelit saat ini untuk untuk melacak lingkungan atmosfer yang selalu berubah tersebut.

"Kami menyadari bahwa pada waktu-waktu tertentu dalam sehari lebih tinggi, dan di lain waktu lebih rendah," kata manajer proyek di Pusat Penelitian Langley NASA di Hampton, Virginia, Kevin Daugherty, seperti dikutip lamanSmithsonian.

"Satelit yang ada tidak dapat benar-benar melihat bagaimana polusi berubah sepanjang hari, dan bahkan mungkin melewatkan puncak polusi. Mampu memindai setiap siang hari, kami akan dapat melihat efek tersebut saat datang dan pergi sepanjang hari," imbuh dia.

Namun berkat kerjasama antara NASA dan Observatorium Astrofisika Smithsonian (SAO), bagian dari Pusat Astrofisika Harvard & Smithsonian, sebuah alat baru yang revolusioner akan segera menawarkan analisis polusi udara yang lebih rinci yang akan mengawasi kualitas udara yang dihirup dari ketinggian lebih dari 22.000 mil di atas tanah.

Instrumen yang disebutTropospheric Emissions Monitoring of Pollution(TEMPO) berbasis satelit akan memantau susunan kimiawi dan dinamika perubahan banyak polutan utama setiap jam, dengan resolusi yang sangat detail. Satelit akan melacak bagaimana polusi udara tercipta, dan bagaimana ia berevolusi dan menyebar, ke seluruh atmosfer dan ke seluruh Amerika Utara.

"TEMPO adalah misi satelit yang terdiri dari spektrometer, menggunakan teknologi yang telah kami kembangkan selama lebih dari 30 tahun, menggunakan spektrum cahaya untuk mengukur polusi udara," jelas Kelly Chance, penyelidik utama proyek di SAO, yang pertama kali mengusulkan misi satu dekade lalu.

"Kami memiliki semacam moto yang mengatakan, 'TEMPO Sudah waktunya.' Tapi itu berarti kami mengukur Amerika Utara setiap jam pada siang hari, dengan resolusi spasial yang sedikit lebih besar," imbuh dia seperti dikutip dari lamanSmithsonian.

Peluncuran dari Stasiun Angkatan Luar Angkasa Cape Canaveral Florida dijadwalkan pada bulan April 2023 dengan roket dua tahap Falcon 9. Roket ini akan lepas landas, dengan kecepatan 7.000 mil per jam, mengirimkan muatan satelitnya ke orbit geostasioner, yang berarti satelit akan mempertahankan posisi 22.236 mil secara langsung atas Amerika Serikat, Meksiko, dan Kanada.

TEMPO memiliki rangkaian instrumen seukuran mesin cuci, menyerupai kerangka tabung dengan meja putar berbentuk cakram. Peralatan ini akan ditempatkan di sisi satelit komunikasi Intelsat 40e yang menghadap Bumi.

"Di tempat kita tinggal, di udara yang kita hirup, ada banyak hal berbeda yang harus diperhatikan," ungkap Daugherty. "Mendapatkan resolusi tinggi ini di seluruh negeri, menurut saya, akan menjadi langkah maju yang sangat besar untuk dapat menyatukan dimana sumber utama polusi kita dan bagaimana polusi itu bergerak," tambah dia.

Lacak Sumber Polutan

Instrumen ini akan fokus mengidentifikasi area mana yang memiliki tingkat polusi yang lebih tinggi atau lebih rendah. Satelit kemudian akan mencari atau menemukan sumber spesifik dari berbagai polutan udara seperti pabrik atau peternakan.

Ball Aerospace Air atau Bola Angkasa Polusi udara secara dramatis dipengaruhi oleh semua jenis cuaca, angin yang mendistribusikan polutan, hujan yang dapat menghanyutkannya, udara hangat dan sinar matahari dapat memicu atau mempercepat rasio kimiawi di udara. Petir dapat menghasilkan oksida nitrogen, yang terkait dengan pembentukan ozon yang berbahaya.

Pelacakan yang dilakukan TEMPO akan mengungkapkan interaksi antara cuaca dan polutan atmosfer yang belum pernah ada sebelumnya, untuk kepentingan para ilmuwan, warga yang berharap terhindar dari hari-hari dengan kualitas udara yang buruk, dan bahkan mereka yang bertugas memperbaiki udara yang kita hirup.

"Saat mencoba mencari cara paling efektif untuk membersihkan kualitas udara, memiliki pemahaman tentang apa yang terjadi di wilayah mereka, pada hari tertentu, dalam kondisi tertentu. Itulah informasi yang mereka butuhkan untuk membuat keputusan yang paling efektif," kata Arlene Fiore, ilmuwan atmosfer dan planet di Massachusetts Institute of Technology (MIT), yang tidak terkait dengan proyek tersebut.

Menurut Chance, TEMPO akan mengukur polusi atmosfer setiap siang hari dari Atlantik ke Pasifik, dan dari Puerto Rico dan Mexico City hingga Atlanta di Kanada. Cakupan tingkat benua yang dimiliki akan menawarkan kemampuan detail tinggi. Resolusi spasialnya mencapai empat mil persegi, mewakili peningkatan besar dari kemampuan satelit saat ini sekitar 155 mil persegi.

Dengan kemampuan tersebut, TEMPO dapat membantu mengidentifikasi secara langsung area yang memiliki tingkat polusi lebih tinggi atau lebih rendah. Selain itu juga dapat menemukan sumber spesifik dari berbagai polutan udara seperti pabrik atau peternakan.

Misi yang didanai NASA akan mengukur konsentrasi polusi ozon, nitrogen dioksida, sulfur dioksida, formaldehida, dan aerosol di troposfer atmosfer yang lebih rendah dari permukaan Bumi hingga sekitar 10 mil. Laporan per jam ini akan membantu memodelkan sumber dan pergerakan polusi, dan bagaimana atmosfer kita berubah, secarareal timedan dalam periode waktu yang lebih lama.

Sejauh iniorang-orang di sebagian besar Amerika Utara tidak memiliki sumber daya untuk mengetahui kapan udara lokal mereka bersih. hay/I-1