大气中5%的碳排放, 生物圈, 海洋是人类活动造成的. 虽然看似小, 这个量扰乱了地球的自然碳循环，导致了长期的气候变化.
能够定期确定和监测人类活动产生的最大碳源，将对巴黎人官方如何管理减少这类温室气体排放的解决方案产生重大影响. 随着具有先进机载人工智能处理技术的低成本小卫星的出现, 美国巴黎人官方开发了一种名为CarbonWatch®的新型二氧化碳(CO2)和一氧化碳(CO)遥感系统.
CarbonWatch®具有测量显著的温室气体的能力，无论可见光水平, 提供24小时昼夜天基遥感系统. 这种昼/夜的能力可以帮助发现近地表碳烟的变化，而碳烟是很少有直接测量的来源.
当代遥感仪器观测到温室气体的本底浓度，但它们提取人为因素的能力有限. 除了, 现有的传感器被限制在它们能观察到的时间和内容:只能在白天测量，间隔很长一段时间重新访问相同的地理区域.
一群巴黎人官方登录科学家和工程师针对这些技术限制，通过开发CarbonWatch®来提高当前的行业能力, 哪个依赖中红外光谱遥感能力.
“短波和近红外传感器需要阳光, 而长波仪器可以测量夜间的二氧化碳，却不能测量一氧化碳,“博士说. 成像光谱学部门的研究科学家Katherine Saad说. “使用中红外，你可以得到最好的红外光谱.”
该仪器的传感器可以独立于阳光测量CO2和CO信号, 使用可复制的简化架构和自动的车载处理系统.
该设备将测量来自特定点源的交换, 比如发电厂, 炼油厂, 或火灾. 然后，科学家可以将这些数据与二氧化碳背景测量数据结合起来，分析出哪些设施正在产生二氧化碳并加剧全球循环的不平衡.
“CarbonWatch®的观察将告知科学家目前的碳使用状况。. John Hackwell，航天技术研究员和项目负责人. “收集到的数据可以用于全球气候相关的讨论, 比如《巴黎人官方》.”
注意在24小时内是否排放了不同水平的碳, 该团队设想了一个由25个CarbonWatch®传感器组成的星座，每天对地球进行两次覆盖, 与现有的传感器. 这个未来的目标从一开始就指导了该项目如何进行，并设定了目标，使该仪器在其宿主航天器上的负担尽可能小.
“拥有多颗卫星意味着，如果其中一颗出现故障, 你没有破坏你的整个任务,”Hackwell说. “覆盖率会下降一点，但不会太多. 你的任务依然如故. 你仍然可以观察和收集数据.”
最后，传感器在尺寸、重量和功率方面都很紧凑. 注意有效负载对其未来主机可能产生的影响, 该团队设计的仪器可适应于更大的总线或独立的12U立方体卫星的一部分. 传统上很累人的元素, 如传感器需要主动指向, 也删除. 该技术以主航天器的轨道速度直接扫描地球表面的最低点, 一次观测大约100公里的狭长地带.
该传感器的设计考虑到了扩散和可制造性. CarbonWatch®是优化的，以满足全球温室气体监测任务，使用现成的部件，低成本的生产环境.
数据收集后的一个挑战是，来自光谱传感器星座的原始信息太多，无法发送回地面. 为了克服这个潜在的障碍，CarbonWatch®将拥有机载处理能力. 巴黎人官方登录一直是光谱遥感人工智能/机器学习(AI/ML)的先驱，并正将这一优势应用于开发光谱数据处理算法. 一次训练, 该算法将完全自动化，使航天器能够将识别出的发射器送回地面系统.
目前, 巴黎人官方登录团队正在最终确定并提交碳化手表®的提案，以从概念过渡到有形的现实. 在未来, 这些传感器可以在白天和晚上进行观测，收集数据以量化排放，并提供关于巴黎人官方的活动如何影响碳循环的更全面的图像.
“CarbonWatch®将有助于更广泛地理解地球科学, 同时也要注意点发射器,”Hackwell说. “了解具体的来源对于未来关于人类活动对气候变化影响的对话特别有用.
