来自国家标准与技术研究所（NIST）和科罗拉多州大学的研究人员展示了一个新的移动，基于地面的系统，可以扫描和映射大气气体羽毛超过公里距离。
该系统使用一种对眼睛安全的激光仪器，将“梳理”空气的光线发送到飞行中的多架直升机上，并分析沿途吸收的光线的颜色，以近乎实时地识别气体特征。
“梳子和直升飞机”系统可能有用扫描泄漏在石油和天然气领域,研究汽车排放和其他的混合气体在地球表面之间的边界和下一层的气氛,或者,与计划升级,检测污染物或化学威胁及其来源。
中描述的光学研究人员使用梳状光进行测量二氧化碳，甲烷和水蒸气温室气体加热气氛 - 沿着一个2公里（1.24英里）往返NIST博尔德实验室屋顶的望远镜之间的往返路径，并安装在一个小型的射程 -无人驾驶飞机。在选定的斑点中悬停在选定的斑点中以测量沿水平路径的气体，并且在多达120米（400英尺）的各种海拔高度。高空航班在技术上是可行的，但目前受到限制无人驾驶的航空机飞行规则。
没有多直升机的激光梳理系统，结果甚至比NIST梳理系统更好。例如，与先前的200秒相比，新系统在仅需60秒内测量了每百万百万的二氧化碳水平。
NIST物理化学家Kevin Cossel说:“现在，我们可以用一个可以指向任何地方的系统，用更高的灵敏度做同样的大气测量。”“技术和灵敏度都很有希望。”
激光仪器使用两个频率梳——由数千个精确频率或颜色的光组成的测量工具，就像梳子上的牙齿一样——根据吸收的特定颜色的光的数量来识别气体。2014年的测试表明，双梳技术可以精确、重复地感知大气中的痕量气体。在这项工作中，望远镜发出的梳状光是从附近山上的一面镜子反射回来的。在望远镜上的探测器进行分析之前，需要一个反射器来反射光线以增强信号。
最新版本的仪器具有多种升级，包括更多的电源，改进的望远镜和轻量级后射向反射器（专门的3-D镜像）。NIST研究人员也制作了梳理系统更紧凑；它现在只有厨房的炉灶那么大，所以车辆可以运输它。这些改变，加上使用定制的多直升机，使整个系统更强大和机动。
NIST的科学家们发现，尽管他们拥有所有的激光专业知识，但他们需要与科罗拉多大学综合遥感和原位传感(IRISS)团队的无人驾驶飞机飞行专家合作。
“飞行这些事情原来有挑战性，”Nathan Newbury解释说。“飞翔的多层翘起并不容易 - 他们必须由熟练的人飞行，否则浪费的东西，或更糟糕的是崩溃。任何人买或收到乐趣的人都知道这一点。“
实验中使用的多架直升机配备了一个反反射器以及用于测量位置、温度、气压和路径长度的仪器。当多架直升机移动和悬停时，望远镜系统必须跟踪反反射镜的运动。整个系统每10秒获取一次气体浓度。
梳子和直升机系统是对传统技术的补充。移动地面点传感器可以绘制区域地图，但必须使用车辆或飞机。卫星仪器可以在全球范围内遥感大气气体，但很少对地球上的特定区域进行采样，空间分辨率也很粗糙。
In the near future, researchers plan to use the flying comb system to study mixing in the Earth’s boundary layer, a major source of uncertainty in atmospheric models, and to scan for emissions from oil and gas facilities, which can lead to the formation of ozone.
“梳子和直升机”系统目前在光谱的近红外波段探测气体信号。NIST的研究人员希望将覆盖范围扩大到中红外，这将增加可检测气体的数量，并使诸如扫描化学危害和威胁等应用成为可能。两种波段的激光都不会伤害眼睛，这意味着它对使用者和旁观者都是安全的。此外，随着无人机技术的进步，更长的飞行时间和路径长度应该是可能的。NIST团队已经证明，类似的系统可以在更长的行程中运行，最长可达12公里(7.5英里)。
提交：航空+国防
