有一个有力的论点可以提出，即地球科学家——尤其是地质学家——不擅长进行“宏大”的思考。这并不是说我们没有有趣的问题要回答或令人兴奋的研究领域。而是说，地质学项目的规模往往比天文学家和物理学家提出的项目要小得多。
直到最近，地质学家才开始涉足将引人注目的设备送入太空的业务，而通常这些设备是为了寻找生命而访问其他行星。也许是时候我们应该开始思考如何从太空了解我们自己的星球，并以一种能够吸引公众想象力的方式。
来自太空的地球科学确实是一门新兴的学科。自“陆地卫星”计划开始以来，我们已经将越来越多的地球观测卫星送入太空。其中一些是大型而先进的，例如最近发射的陆地卫星9号。另一些则足够小，可以随身携带，例如Planet公司的Dove卫星。我们还发射了气候和地球物理探测器，例如轨道碳观测站2号或成对的引力恢复与气候实验（GRACE）卫星。所有这些任务（以及更多）都为我们学习地球积累了宝贵的地球科学数据。
观察热量
红外成像对于轨道火山监测至关重要。随着岩浆上升到地表，会带来大量热量。这种热量可能表现为实际的熔岩（岩浆！）或火山喷发——蒸汽和火山灰。我们的大多数地球观测卫星（EOS），如Terra、Aqua、Sentinel-2、Landsat系列等，都具备红外能力，但它们有两个问题，难以真正用于火山细节观测：它们的观测频率不够高（时间），并且无法提供足够高的观测细节（分辨率）。
《火山学公报》最近发表的一篇由Michael Ramsey等人撰写的论文认为，我们目前老化的地球观测卫星舰队无法胜任轨道火山观测站的任务。更糟糕的是，在如何改进太空红外成像以满足火山学家需求方面，并没有太多的研究工作。因此，尽管我们可以拍摄几乎任何地点每天的图像，但火山学家可能需要的、有助于监测和预测火山活动的真实数据——即及时、详细的红外数据——却不存在。
Ramsey根据火山学界的讨论，认为理想的轨道火山观测站（我将其命名为LAVA：Looking At Volcanic Activity，即“观测火山活动”）将具备一系列关键特征。首先，它需要处于极地轨道，类似于我们许多天气和地球观测卫星目前使用的轨道。这使得对所有主要火山区域都能进行全球覆盖。
理想的轨道器
另外两个至关重要的标准是时间和空间。一个专门的LAVA轨道器有望允许对同一火山进行重复观测，至少每天一次，甚至更好是每天多次。这可能需要多个轨道器才能获得这样的时间分辨率——我们最好的地球观测卫星也只能获得每日覆盖，而其他卫星可能每隔几周才能拍摄到同一地点一次。这些持续时间可能提供一些信息，但火山危机可能在几天到几小时内发生。
至于空间分辨率，理想情况下，LAVA轨道器应该能够提供小于100米，最好是接近米级的红外图像分辨率。这将使火山学家能够比目前更详细地辨别火山坑或熔岩流区域内的情况。您还需要使成像仪不会被熔岩等热源的红外能量饱和，其温度可超过2200°F（1250°C）。
甚至一天中的时间也很重要——Ramsey建议任何轨道器都应选择在早晨飞越火山区域，以尽量减少云层覆盖和太阳加热的影响，从而获得最佳的红外成像效果。目前或近期内没有地球观测任务采用这种时间安排。
归根结底，尽管我们有许多卫星在地球周围飞行，拍摄地球照片，但没有一个最适合监测火山。当然，如果合适的卫星在合适的时间出现在合适的位置，我们可以在喷发开始时捕捉到图像，但很多时候这仅仅是运气。LAVA轨道器，凭借其频繁的覆盖、高空间分辨率和正确的红外成像技术，可以极大地促进全球火山监测。
要花多少钱？
当然，除了技术开发之外，最大的问题是成本。欧洲空间局发射的哥白尼哨兵-2号卫星，每颗成本约为2亿美元。像陆地卫星-9号这样的大型专用地球观测卫星耗资高达7.5亿美元。1999年发射的Terra卫星任务，总成本略高于10亿美元。当然，像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的任务，成本接近100亿美元。所有这些都可能比LAVA轨道器的成本高出许多。而在另一方面，Planet公司的Dove微型卫星成本在几十万美元左右。
所以，也许我们可以设想一个LAVA轨道器的成本在3亿至5亿美元之间。这听起来仍然很多……但如果我们考虑近期火山灾害的成本，例如1991年皮纳图博火山喷发（8亿美元）、2010年埃亚菲亚德拉约库尔火山喷发（40亿美元）或2018年基拉韦亚火山喷发（8亿美元），您就会明白损失累积的速度有多快。使监测和预测喷发变得更容易，LAVA轨道器在其潜在的10-20年的使用寿命内可以迅速收回成本。
最终，这是一个关于谁和如何的问题。如果美国地质调查局、日本气象厅、冰岛气象局、SERNAGEOMIN（智利地质调查局）等组织共同努力，像LAVA轨道器这样的项目就有可能成为现实。地球科学家只需要“大胆”梦想，以支持这样一个轨道观测站，这是我们了解地球火山运作方式的理想下一步。
