Lindsey Jacobson, NASA Pathways intern, at NASA Langley Research Center
Lindsey Jacobson, NASA Pathways intern, at NASA Langley Research Center · 点击图片查看原图
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Full-disk image of Earth captured by NOAA's GOES-8 satellite, which operated from 1994 to 2004
Full-disk image of Earth captured by NOAA's GOES-8 satellite, which operated from 1994 to 2004
Lindsey Jacobson presents NESSIE's work on managing Earth-observing mission portfolios at the 2025 IEEE Aerospace Conference
Lindsey Jacobson presents NESSIE's work on managing Earth-observing mission portfolios at the 2025 IEEE Aerospace Conference
构建地球科学的前瞻性:走进 Lindsey Jacobson

内容提要
Lindsey Jacobson 在美国国家航天局(NASA)兰利研究中心通过 NESSIE 团队,致力于为地球观测卫星任务构建前瞻性分析工具。她的工作旨在预测任务中断风险并为领导层提供应对策略,以确保科学界和运营社区能够持续获得关键数据。

原文全文译文

美国国家航天局(NASA)的地球观测卫星任务追踪着这颗不断变化的行星的数十种特征——气溶胶、海平面、土地覆盖、云量——跨越数年乃至数十年。为依赖这些数据的科学界和运营社区维持这一记录,需要的不仅仅是工程才能。它需要为不确定的未来进行规划:预判任务延迟或在轨事件可能在这些社区所依赖的数据中造成的缺口。

Lindsey Jacobson 的工作帮助 NASA 在这些中断发生前进行预判,并为高级领导层提供管理这些中断的方案。

作为一名工程专业的 Pathways 实习生,Jacobson 通过位于弗吉尼亚州汉普顿的 NASA 兰利研究中心(NASA Langley Research Center)系统分析与概念局(SACD)内的 NASA 地球科学战略集成环境(NESSIE)团队,为 NASA 地球科学部提供支持。

NASA 的 Pathways 项目通过实习将本科生和研究生与 NASA 各中心联系起来,表现优异者可获得全职公务员职位。自 2022 年以来,Jacobson 每年夏天都会回到 NASA 兰利,在中心工作与完成她在北卡罗来纳州立大学的机械工程博士论文之间分配时间。

“我们开展地球科学研究的方式正在发生变化。”

问题空间

Jacobson 和 NESSIE 团队为地球科学卫星组合提供支持——数十项任务,每一项都测量着这颗行星的特定特征,从云层到海面表面温度,再到土地利用。其目标是为终端用户社区提供他们所依赖的数据产品。挑战在于未知。

“任务寿命、在轨可能发生的情况以及时间表都存在不确定性,”Jacobson 解释道。该团队的工作为 NASA 的高级领导层提供了一种应对这种不确定性的方法:了解覆盖范围可能出现的缺口,并确定缓解或对冲风险的方案。通过提供满足终端用户需求的替代路径,这项工作支持高级领导层管理一个复杂且相互依存的组合。

编写代码

在这一努力中,Jacobson 的重点是构建分析工具,赋予团队她所称的“前瞻能力”。

“这是一种预判可能发生的不同事情的能力——即地球观测任务组合中可能出现的变化——并制定应对策略,以便我们能够持续向终端用户提供数据,”她说。

并非所有的变化都是坏消息。任务有时会远超其计划寿命运行,从而创造了扩展其价值的空间。但无论调整是否受欢迎,原则都是一样的:在任何事情发生之前了解各种选择。

Jacobson 将其比作飓风季节的准备工作。“你准备好防风窗板,买好沙袋,并将它们预先放置好,”她说。“然后当警报来临时,你不会手忙脚乱,也不会面临商店售罄的风险。你已经准备好了所需的一切。”NESSIE 的工作遵循同样的逻辑,通过提前了解中断可能意味着什么,并在任何事情发生之前准备好一套应对措施,来服务于地球观测组合。

“如果发生变化,我们会主动提出可以实施的策略和替代方案,”Jacobson 说。“我们提前这样做,以便人们了解可能存在哪些选择。”

她的方法带有她研究生研究的影子,该研究审视了复杂系统——如电网这种不能简单拆除重建的基础设施——必须如何刻意地演进。“我们设计了一个电网,现在我们永远与这个电网共存,”她说。“我们不能拆掉它再建一个新的。我们能做的是修改、扩展和改进我们现有的东西。”正是这种利用现有资源而非从零开始的本能,塑造了她在 NASA 的工作方式。

保持同步

第一次来到 NASA 的工程师可能认为工作中技术部分最难。Jacobson 发现了另一件事:环境本身才是最需要适应性的地方。

“我们开展地球科学研究的方式正在发生变化,”她说。商业公司正越来越多地与政府机构一起贡献数据。新的航天机构正在进入该领域。创新的技术和架构层出不穷。与这种转变保持同步——了解 NASA 自身的能力如何演进,以及如何最好地服务于依赖这些数据的社区——与任何计算工作一样,都是工作的一部分。

这种适应性也体现在一些较小的方面,比如人工智能工具在她团队工作流程中日益增长的作用。“兰利创造了许多第一,”Jacobson 说,呼应了她最近在一次实习生活动中从 NASA 兰利主任 Trina Dyal 那里听到的话。“我们希望继续保持领先。这意味着学习新事物,并弄清楚如何将它们融入我们的工作方式中。”

Jacobson 的科幻书架

Kurt Vonnegut 的《土卫六的塞壬》(The Sirens of Titan)

Jacobson 在高中时收到了这本小说,让它在书架上放了多年,最终在疫情期间拿起来阅读。

“这非常特别。它触及了许多关于生命意义的内容,这与我最初受到空间探测激励的一些原因相联系。空间探测可以将人类团结在一起的想法。那种宇宙视角。”

隶属于 NASA 兰利研究中心系统分析与概念局。

访问我们的网站以了解更多关于我们工作的信息。

分类:观测设备 · 航天任务
其他来源报道(1)NASA 科学:Building Foresight for Earth Science, featuring Lindsey Jacobson

来源与许可

原文来自公共领域来源;译文由机器生成,请以原文为准。 原作者:Sondra Woodward。 原始页面