一种新型的高分辨率红外相机配备了各种轻质滤光片，可以探测地球上层大气和表面反射的阳光，提高森林火灾警报，并揭示其他行星的分子组成。
相机使用敏感的高分辨率应变层超晶格传感器，该传感器最初是在马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德航天飞行中心开发的，使用IRAD，内部研发基金。
它们的结构紧凑、重量轻、适应性强，使蒂拉克·休瓦加马等工程师能够使其适应各种科学的需要。
Hewagama说：“将滤光片直接安装到探测器上，消除了传统透镜和滤光片系统的大量重量。”。“这使得具有紧凑焦平面的低质量仪器可以使用更小、更高效的冷却器进行红外探测。更小的卫星和任务可以从其分辨率和准确性中受益。”
工程师Murzy Jhabvala领导了位于马里兰州Greenbelt的NASA戈达德航天飞行中心的传感器初始开发，并领导了今天的过滤器集成工作。
贾瓦拉还领导了紧凑型热成像仪实验在国际空间站上展示了新传感器技术如何在太空中生存，同时证明了地球科学的重大成功。在两个红外波段拍摄的1500多万张图像为发明家贾布瓦拉和NASA戈达德的同事唐·詹宁斯和康普顿·塔克赢得了2021年度机构发明奖。
提供的测试数据有关野火的详细信息，更好地了解地球云层和大气层的垂直结构，并捕捉到由风从地球陆地特征上掀起引起的上升气流，称为重力波。
突破性的红外传感器利用重复的分子结构层与单个光子或光单位相互作用。这些传感器以更高的分辨率分辨出更多波长的红外：距离轨道260英尺（80米）/像素，而当前的热像仪可能达到1000到3000英尺（375到1000米）。
这些热量测量相机的成功吸引了美国宇航局的投资地球科学技术办公室（ESTO）， 小企业创新与研究以及其他程序，以进一步自定义其范围和应用程序。
贾瓦拉和美国宇航局的高级陆地成像热红外传感器（ALTIRS）团队正在为今年的激光雷达、高光谱和热成像仪（G-LiHT）空中项目。他说，这种第一种相机将测量表面热量，实现高帧速率的污染监测和火灾观测。
NASA戈达德地球科学家道格·莫顿（Doug Morton）领导了一个ESTO项目，开发了一种用于野火探测和预测的紧凑型火灾成像仪。
莫顿说：“我们不会看到更少的火灾，所以我们正在试图了解火灾在其生命周期中是如何释放能量的。”。“这将帮助我们更好地理解在一个日益易燃的世界中火灾的新性质。”
CFI将监测释放更多温室气体的最热火灾，以及产生更多一氧化碳和烟雾、灰烬等悬浮微粒的较冷、阴燃的煤炭和灰烬。
莫顿说：“这些是安全和了解燃烧释放的温室气体的关键因素。”。
莫顿的团队在空中战役中测试了火灾成像仪后，设想装备一支由10颗小型卫星组成的舰队，每天用更多图像提供全球火灾信息。
他说，结合下一代计算机模型，“这些信息可以帮助林业部门和其他消防机构预防火灾，提高前线消防员的安全，并保护那些生活在火灾道路上的人的生命和财产。”
探索地球上和地球以外的云
NASA戈达德地球科学家董武（Dong Wu）表示，该传感器配备了偏振滤光片，可以测量地球上层大气云中的冰粒子如何散射和偏振光线。
吴说，这些应用程序将补充NASA的PACE-浮游生物、气溶胶、云、海洋生态系统任务，本月早些时候，该公司公布了其首张光线图像两者都测量光波方向相对于红外光谱不同部分传播方向的偏振度。
“PACE旋光仪监测可见光和短波红外，”他解释道。“该任务将从白天的观测着眼于气溶胶和海洋颜色科学。在中红外和长红外波长下，新的红外偏振仪将从白天和夜间的观测中捕获云和表面特性。”
在另一项工作中，Hewagama正在与Jhabvala和Jennings合作，将线性可变滤光片纳入其中，从而在红外光谱中提供更详细的信息。这些过滤器揭示了大气分子的旋转和振动以及地球表面的组成。
行星科学家卡莉·安德森说，这项技术还将有利于岩石行星、彗星和小行星的探测任务。她说，他们可以识别土星卫星土卫二巨大羽状物中释放的冰和挥发性化合物。
“它们本质上是冰的间歇泉，”她说，“当然是冷的，但在新的红外传感器的探测极限内发出光。在太阳的背景下观察羽流，将使我们能够非常清楚地确定它们的组成和垂直分布。”
由卡尔·B·希尔
美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心，马里兰州格林贝尔特。
