光谱仪|美国宇航局资助5300万美元用于研发基于地球观测技术的微型光谱仪

美国宇航局地球科学技术办公室资助5300万美元用于研发基于地球观测技术的微型光谱仪，四个不同的项目将共享为期三年的项目资助。四家单位分别是美国莱斯大学、美国麻省理工学院林肯实验室、美国宇航局哥达德太空飞行中心和美国宇航局喷气推进实验室。

图为美国莱斯大学研发的光谱仪光谱成像图

TuLIPSS项目 

美国莱斯大学的研究项目获美国宇航局200万美元的资助，该项目由Tomasz Tkaczyk牵头研究，项目名称为“可调谐光导图像处理快照式光谱仪”，简称TuLIPSS项目。 

该光谱仪是专门为未来的无人驾驶飞行器（UAV）及轨道卫星设计的，它的原理是将一束光纤链路耦合到光导图像处理器（LIP）上。

据美国莱斯大学发布的最新消息，TuLIPPS仪器的特点是“小而强”，通过密集的光纤波导与电子耦合能够快速获取空间或光谱信息，或两者的结合。

该团队解释说：“研究人员可以通过空间信息研究目标物体的实际结构和规模，而光谱信息可以让我们区分目标化合物，如叶绿素或一氧化二氮等。”

该设计同样适用于轨道卫星、国际空间站、小立方体卫星、无人机、甚至气球，还能够提供大气污染、土地或水的污染等信息。

基于简化光学设计的紧凑型成像光谱仪

美国麻省理工学院林肯实验室的Ronald Lockwood及其研究团队将研究基于简化光学设计的紧凑型成像光谱仪。

研究团队表示：“该项目旨在利用折反镜和双面浸没光栅开发一个试验光谱仪，该光谱仪在400-2400nm的可见光和近红外波段内覆盖了200余个光谱波段。”

该光谱仪的封装体积仅为7.6厘米×7厘米×5.4厘米，在像差控制和信噪比控制上有很好的性能，在杂散光的控制上有待改进。

光谱仪执行气候变化检测任务时需满足十分严格的科学要求，此时杂散光控制性能将至关重要。如果该项研究能够在杂散光控制上取得成效，那么该光谱仪未来可部署在任何空间平台或无人机平台上执行任务。

“碳平衡天文台”(CARBO)

题

美国宇航局喷气推进实验室的Charles Miller及其研究团队负责研发一个小型的光谱仪，该光谱仪也被成为是“碳平衡天文台”(CARBO)。该光谱仪将用于执行关键性气体如二氧化碳、甲烷、一氧化碳的高精度测量任务。该光谱仪有望成为美国宇航局在轨碳观测卫星（OCO-2）的“升级版本”。

研究团队表示：“CARBO采用创新的浸没光栅技术以获得衍射极限性能，其体积更小，分辨率更高，更经济适用。“

与OCO-2卫星相比，该光谱仪的灵敏度和重量相当，但是空间探测覆盖率增大了50倍以上。美国喷气推进实验室的研究人员称：“我们将设计涵盖四个不同光谱范围的CARBO模块，同时该模块拥有可同时测量CO2和CH4的双通道系统。

“MiniSpec”成像光谱仪

美国宇航局哥达德太空飞行中心的Jon Ranson将领导研发用于卫星观测植被结构的“MiniSpec”成像光谱仪。

为了获得预期的的高光谱和高空间分辨率，每天需多次获取有效信息，研究团队认为最好的办法是部署六颗相同的小卫星。