O Coastal Zone Color Scanner (ou CZCS ) era um radiômetro de varredura multicanal instalado a bordo do satélite artificial Nimbus 7. O Nimbus 7 foi lançado24 de outubro de 1978, e o CZCS tornou-se operacional em 2 de novembro de 1978. Foi projetado para operar por um ano (como prova de conceito), mas permaneceu em serviço até22 de junho de 1986. Seu funcionamento a bordo do Nimbus 7 foi alternado com o radiômetro de micro-ondas por compartilharem a mesma energia.
O CZCS mediu a energia solar refletida em seis canais com uma resolução de 800 metros. Esses dados foram usados para mapear a concentração de clorofila na água, a distribuição dos sedimentos , a salinidade e a temperatura das águas costeiras e das correntes oceânicas. O CZCS é o pioneiro em satélites oceânicos com sensores de cores e é a base dos esforços internacionais para entender o papel dos oceanos no ciclo do carbono.
O produto mais importante do CZCS é sua coleção de imagens coloridas dos oceanos. A "cor" dos oceanos nas imagens CZCS representam as concentrações de substâncias na água, particularmente fitoplâncton (organismos microscópicos fotossintéticos flutuantes), bem como partículas inorgânicas. Uma vez que o gradiente de cor do oceano está relacionado à presença de fitoplâncton e partículas, ele pode ser usado para calcular as concentrações de materiais e o nível de atividade biológica nas águas superficiais. Concentração de fitoplâncton, a cor dos oceanos muda de azul para verde ( é importante notar que as imagens CZCS são falsamente colorido de modo que altos níveis de fitoplâncton aparecem laranja vermelha ou) cores do oceano inferidas a partir da observação por satélite, proporcionam uma observação global da vida nos oceanos, porque o fitoplâncton são a base para a grande maioria da Oceanic cadeia alimentar . Ao registrar as imagens por um período de vários anos, os cientistas também compreenderam melhor como a biomassa que o fitoplâncton forma mudou ao longo do tempo; por exemplo, o aparecimento de marés vermelhas pode ser observado. As medições da cor do oceano também são de interesse porque o fitoplâncton remove o dióxido de carbono da água do mar durante a fotossíntese e, portanto, constitui uma parte importante do ciclo global do carbono.
Os dados brutos do scanner foram transmitidos a uma taxa média de 800 kbit / s para a estação terrestre, onde foram gravados em fita magnética . As fitas foram então enviadas para a Divisão de Processamento de Imagens do Goddard Space Flight Center . Os dados processados são arquivados em Goddard e estão disponíveis para todos os cientistas. Os dados foram armazenados em 38.000 fitas magnéticas e posteriormente transferidos para disco óptico . Este banco de dados foi um dos primeiros a fornecer uma visão geral visual ("navegar"). Mais tarde, esse modelo foi seguido pelo Sistema de Observação da Terra .
O Sensor de amplo campo de visão de visualização do mar ( SeaWiFS ) é o sensor de acompanhamento do CZCS. Foi lançado em 1997. O instrumento MODIS / Aqua fornece atualmente dados de cores do oceano.
O instrumento CZCS foi fabricado pela Ball Aerospace & Technologies Corp. .
O instrumento CZCS foi fabricado pela Ball Aerospace & Technologies
A energia solar refletida é medida em seis canais para detectar a cor causada pela absorção devido à clorofila, sedimentos e gelbstoffe ( coloração da matéria orgânica dissolvida na água ) nas águas costeiras. O CZCS usa um espelho plano girando em um ângulo de 45 graus em relação ao eixo óptico de um telescópio Cassegrain . O espelho faz a varredura de 360 graus, mas apenas 80 graus de dados centrados no nadir são coletados para medições da cor do oceano. O instrumento examina o espaço profundo e as fontes de calibração durante o restante da análise. A radiação recebida é coletada pelo telescópio e dividida em dois fluxos por um divisor de feixe dicróico .
Um fluxo é transmitido para uma parada de campo que também era a abertura de entrada de um pequeno policromador (en) . A radiação que entrou no policromador é separada e recriada em cinco comprimentos de onda em cinco detectores de silício no plano focal do policromador. A outra corrente é direcionada a um detector de telureto de mercúrio-cádmio resfriado na região térmica (10,5-12,5 micrômetros). Um dissipador de calor radiativo é usado para resfriar o detector térmico . Para evitar o brilho do sol, o espelho do scanner é inclinado em torno do eixo de inclinação do sensor, de modo que a linha de visão do sensor seja movida em incrementos de 2 graus até 20 graus do nadir.
As bandas espectrais de 0,443 e 0,670 mícron estão centradas nas bandas de absorção mais fortes da clorofila, enquanto a banda de 0,550 mícron está centrada no "ponto de dobradiça", o comprimento de onda de absorção mínimo. As proporções das energias medidas nesses canais mostraram-se paralelas às concentrações de clorofila na superfície. Os dados do radiômetro de varredura são processados, com algoritmos desenvolvidos a partir de dados experimentais de campo, para produzir mapas de absorção de clorofila. As temperaturas das águas costeiras e das correntes oceânicas são medidas em uma banda espectral centrada em 11,5 micrômetros. As observações também são feitas em duas outras bandas espectrais, ou seja, 0,520 micrômetros para a correlação da clorofila e 0,750 micrômetros para a vegetação de superfície. A largura da varredura é 1556 km centrada no nadir e a resolução do solo é de 0,825 km no nadir.