O dióxido de carbono (Carbon Dioxide, CO₂) é um gás de efeito estufa crucial que desempenha um papel importante na regulação do clima terrestre e dos ecossistemas. A detecção precisa de concentrações vestigiais de CO₂ é fundamental para avaliar o efeito estufa. Geralmente, as moléculas gasosas apresentam forte absorção na faixa do infravermelho médio, permitindo uma detecção de alta sensibilidade. Assim, foi projetado um instrumento miniaturizado de monitoramento de CO₂ que utiliza um laser cascata interbanda de 4,219 μm na faixa do infravermelho médio como fonte de luz, combinado com a espectroscopia de absorção por laser de diodo sintonizável (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS). O instrumento foi calibrado em diferentes concentrações de gás padrão e, por meio da análise da variância de Allan, concluiu-se que o limite mínimo de detecção é de 16,6×10^-9 para um tempo de integração de 8,7 s, atendendo à exigência de medições altamente sensíveis de CO₂ para pesquisas sobre o efeito estufa. O instrumento monitorou continuamente o CO₂ atmosférico por 8 dias, e foi comparado com o instrumento comercial LGR, validando plenamente a confiabilidade do aparelho miniaturizado e a viabilidade do método de detecção que combina a fonte de luz no infravermelho médio com a tecnologia TDLAS para a medição precisa do CO₂ atmosférico. O sistema apresenta estrutura simples, tamanho compacto, baixo consumo de energia e peso leve, fornecendo suporte técnico para o desenvolvimento de capacidades de monitoramento de CO₂ em plataformas de drones espaciais.

espectroscopia de absorção por laser; dióxido de carbono; laser de diodo sintonizável no infravermelho médio; absorção direta; miniaturização