Uno de los elementos clave del sistema climático de la Tierra es la criosfera, las muchas formas de hielo que se encuentran en la Tierra. Dos nuevas misiones de la NASA utilizan diferentes tecnologías para ayudar a los científicos a comprender mejor cómo el agua congelada está afectando a nuestro planeta. Ambos continuarán registrando datos satelitales que han mejorado enormemente nuestra comprensión de las regiones heladas de la Tierra.

Conoce GRACE Follow-On (GRACE-FO), e ICESat-2.

La misión GRACE-FO, que se lanzó el 22 de mayo, 2018 a bordo de un cohete SpaceX Falcon 9, es una asociación con el Centro Alemán de Investigación de Geociencias. Como la misión GRACE anterior, que operó de 2002 a 2017, el par de satélites GRACE-FO miden variaciones diminutas en el campo gravitacional de la Tierra para determinar cómo se mueve la masa alrededor de nuestro planeta a lo largo del tiempo.

Dr. Frank Webb, El científico del proyecto GRACE-FO en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA (JPL) explica:"Las mediciones de GRACE-FO muestran la migración de masa de un lugar de la Tierra a otro, qué regiones de la Tierra están ganando masa y cuáles la están perdiendo. Es lo suficientemente sensible como para ver pequeños cambios en la distribución del hielo y el agua, que nos permite comprender las tendencias y los impulsores del ciclo del agua, incluidas las contribuciones de las capas de hielo al aumento del nivel del mar ".

Como las capas de hielo se derriten pierden masa, que altera ligeramente la gravedad de la Tierra, cambiando las fuerzas que controlan las órbitas de los satélites. Los dos satélites GRACE-FO orbitan ~ 135 millas (220 km) el uno del otro, con un satélite a la cabeza del otro. Si el satélite líder encuentra un cambio en la gravedad, su velocidad cambia al igual que su distancia relativa al satélite que se arrastra.

Se utilizan microondas y láseres para medir los pequeños cambios de distancia entre los dos satélites en un juego constante del gato y el ratón. Al tomar medidas de varias pasadas sobre la misma ubicación, los científicos pueden crear mapas del campo gravitacional de esa ubicación. Sobre las regiones heladas de la tierra, esta información muestra dónde las capas de hielo y los glaciares están ganando o perdiendo masa.

Si bien GRACE-FO ofrece una visión global de los cambios en la distribución de la masa en la Tierra, ICESat-2 proporcionará medidas complementarias de la altura de la capa de hielo.

ICESat-2, que está programado para lanzarse en el otoño de 2018, es un solo satélite operado desde el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA que usa su láser para disparar rayos de luz a la Tierra. Los científicos pueden determinar la elevación de una ubicación midiendo el tiempo de viaje de estos pulsos láser.

La misión original de ICESat, que operó desde 2003-2010, utilizó un solo rayo láser. ICESat-2 utiliza 6 haces para mejorar la precisión y la resolución. El uso de 6 haces brinda a los científicos múltiples puntos de datos dentro de la huella del láser, permitiéndoles medir la pendiente de un área y luego separar los datos de pendiente estática de los cambios de elevación del área a lo largo del tiempo.

¿Por qué es importante esta información de elevación? Dr. Thorsten Markus, El jefe del Laboratorio de Ciencias Criosféricas en Goddard explica, "La órbita de ICESat-2 repite las mediciones cada 90 días, lo que nos permite ver el cambio y al mismo tiempo ayudar a determinar los impulsores de ese cambio. Por ejemplo, ¿El derretimiento en una región se equilibra con las nevadas en otra? "

Grace-FO e ICESat-2 serán las misiones más recientes de la NASA que se utilizarán para estudiar la criosfera y su función en el sistema terrestre. Además de sus objetivos criosféricos, estos satélites proporcionan información importante sobre el comportamiento de otros componentes del sistema terrestre, como los cambios en el agua almacenada subterránea para GRACE-FO y la estructura del ecosistema para ICESat-2. La capacidad de estos sensores para abordar múltiples componentes del sistema terrestre es un buen ejemplo de cómo la NASA trata a la Tierra como un complejo, sistema de interacción.