В МФТИ обеспечили точность измерений для углеродной дипломатии — Naked Science
19 июля
ФизТех
1

В МФТИ обеспечили точность измерений для углеродной дипломатии

4.3

В МФТИ разработали многоканальный гетеродинный спектрорадиометр для дистанционного зондирования парниковых газов. В последние годы проблема антропогенного воздействия на климат перешла из научной плоскости в экономическую и внешнеполитическую. В среду, 14 июля, Еврокомиссия опубликовала первые официальные предложения по введению в ЕС трансграничного углеродного регулирования. С 2023 года в Евросоюзе планируют ввести углеродный налог, и технологии, позволяющие осуществлять прецизионные измерения концентрации и потоков парниковых газов, необходимы России для определения углеродного баланса на макрорегиональном уровне.

В МФТИ обеспечили точность измерений для углеродной дипломатии / ©Getty images

Статья о разработке опубликована в журнале Remote Sensing. Согласно данным ООН, последнее десятилетие было самым теплым в истории человечества. Евросоюз активно реализует стратегию декарбонизации своей экономики. Страны берут на себя обязательства по обеспечению нулевого баланса выбросов к середине текущего столетия.

Россия тоже включилась в процесс перехода на новые производства с существенным уменьшением участия углерода в любых формах. С 2023 года в Евросоюзе планируют ввести углеродный налог. Россия — крупнейший в мире экспортер углеводородов, с одной стороны, а с другой — на ее территории находятся крупнейшие в мире природные и климатические ресурсы.

Александр Родин, исполнительный директор научно-технического центра мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ, поясняет: «Мы достаточно хорошо знаем сколько углерода выбрасывают промышленные предприятия. Техногенный углеродный след можно посчитать и оценить довольно точно. А вот поглощение, или, как говорят специалисты, депонирование углерода различными природными ландшафтами — процесс достаточно малоизученный, поскольку природные биохимические циклы не в пример сложнее того, чем пока владеет человечество».

Многоканальный гетеродинный спектрорадиометр / ©Родин Александр

Природные ландшафты очень разнообразны, и, в зависимости от состояния, могут либо поглощать, либо эмитировать, то есть выделять углерод. Эти неопределенности и позволяют геополитическим партнерам ставить Россию в невыгодное положение. Так, из международной отчетности следует, что лес в Финляндии является поглотителем углерода, а точно такой же лес в Карелии — уже эмитентом.

Спрашивается, почему? Для того, чтобы иметь доказательную базу и объективные оценки поглотительной или, наоборот, эмитирующей способности различных природных сред, России необходимо срочно наращивать научную экспертизу в этой сфере. Мониторинг парниковых газов требует очень высокой точности. Немногие типы приборов с этой задачей справляются. В лаборатории прикладной инфракрасной спектроскопии МФТИ создали прибор с уникальными характеристиками.

Александр Родин добавляет: «Наш многоканальный гетеродинный спектрометр — это один из примеров, когда небольшой команде удалось существенно обогнать мировой уровень. Ближайшие конкуренты в NASA отстают от нас в этих разработках на несколько лет. На сегодня измерения такого класса с разрешающей способностью 108, то есть сто миллионов, в ближнем инфракрасном диапазоне, кроме нас, никто пока не делает».

Уникальные характеристики позволяют измерять концентрации атмосферных примесей, в том числе парниковых газов, с высокой точностью. На сегодняшний день в Центре мониторинга окружающей среды и экологии МФТИ разработан прибор в полевом исполнении. Сейчас, когда в стране создаются карбоновые полигоны, появилась потребность в такой аппаратуре. Прибор интересен еще и тем, что, несмотря на свои уникальные характеристики, прост в эксплуатации и достаточно дешев. Это как раз тот случай, когда справедлива поговорка «голь на выдумку хитра».

Александр Родин резюмирует: «Мы ведем переговоры на эту тему, и я очень надеюсь что наше оборудование и технологии будут там задействованы. Сегодня от прецизионной измерительной аппаратуры требуется очень высокая точность. Вся аппаратура, используемая сейчас в данной области, имеет импортное происхождение, наша промышленность ничего подобного не выпускает.

Но даже от очень передовой разработки до прибора, который бы не просто применялся, а которому бы поверили на международном уровне, большой путь. Надо провести сертификацию, взаимные калибровки, получить международное признание. Все это — очень серьезная работа, которой мы сейчас занимаемся».
Многоканальный лазерный гетеродинный спектрорадиометр разрабатывается и в космическом исполнении.

Помимо мониторинга углекислого газа, самого важного парникового газа, необходимо точно измерять концентрацию тропосферного метана и стратосферного водяного пара. Прибор способен одновременно измерять вертикальные профили CO2, H2O, CH4 и O2, а также осуществлять прямые доплеровские измерения скоростей ветра в диапазоне высот от 5 до 50 километров.

Лаборатория прикладной инфракрасной спектроскопии разрабатывает гетеродинные спектрометры сверхвысокого разрешения практически с момента своего создания в 2011 году. Научно-технический центр мониторинга окружающей среды и экологии, включающий три лаборатории и один отдел, разрабатывает интегрированные программно-аппаратные комплексы мониторинга в интересах Минприроды России, других ведомств и госкорпораций, а также коммерческих заказчиков.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), известен также как Физтех — ведущий российский вуз по подготовке специалистов в области теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики, информатики, химии, биологии и смежных дисциплин. Расположен в городе Долгопрудном Московской области, отдельные корпуса и факультеты находятся в Жуковском и в Москве.
Вчера, 17:42
Мария Азарова

Генеральный конструктор «Энергии» и руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев назвал причину незапланированного включения двигателей нового модуля «Наука», из-за которого станцию развернуло на 45 градусов.

Вчера, 18:00
Сколтех

Исследователи Сколтеха и их коллеги изучили самый продолжительный на сегодня случай заболевания Covid-19 у пациентки с ослабленным иммунитетом, которая болела 318 дней. Исследование позволило выявить мутации, которые помогают коронавирусу SARS-CoV-2 избегать клеточного иммунитета.

8 часов назад
Василий Парфенов

Изучение загадочной короны черной дыры, образованной рентгеновским излучением, преподнесло интересное открытие. Космические телескопы XMM-Newton и NuSTAR смогли «увидеть» свет, отраженный веществом сразу позади невероятно массивного объекта. И хотя это очередной раз подтверждает общую теорию относительности, про основной объект исследований ученые почти не получили новых данных.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

2 недели назад
-
0
+
"...Надо провести сертификацию, взаимные калибровки, получить международное признание..." Вот именно. А поскольку зарубежные приборы уже есть, и сертифицированные, то, судя по обычным срокам, нам до этого состояния - лет пять (оптимистическая оценка)
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: