Mientras ICESat-2 orbitaba sobre la Antártida, tomó medidas de altura sobre las escarpadas montañas Queen Maud, algunas de las cuales nunca se habían medido anteriormente. Sobre la plataforma de hielo de Ross, los datos de retorno de fotones mostraron una superficie mayormente plana, roto por el terreno, incluido el Crary Ice Rise. Crédito:Observatorio de la Tierra de la NASA / Joshua Stevens
Menos de tres meses después de su misión, Hielo de la NASA, Satélite de elevación de nubes y tierra-2, o ICESat-2, ya está superando las expectativas de los científicos. El satélite mide la altura del hielo marino con una precisión de una pulgada, trazar el terreno de los valles antárticos previamente no cartografiados, inspeccionando capas de hielo remotas, y mirar a través de las copas de los árboles y las aguas costeras poco profundas.
Con cada pasada del satélite ICESat-2, la misión se está agregando a los conjuntos de datos que rastrean el hielo que cambia rápidamente de la Tierra. Los investigadores están listos para usar la información para estudiar el aumento del nivel del mar como resultado del derretimiento de las capas de hielo y los glaciares. y mejorar los pronósticos climáticos y del hielo marino.
"ICESat-2 será una herramienta fantástica para la investigación y el descubrimiento, tanto para las ciencias criosféricas como para otras disciplinas, "dijo Tom Neumann, Científico del proyecto ICESat-2 en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Neumann y otros del equipo científico de ICESat-2 compartieron el primer vistazo a los hallazgos del satélite en la reunión anual de la Unión Geofísica Estadounidense el martes en Washington. CORRIENTE CONTINUA.
Llenar los huecos
En los mapas topográficos de las Montañas Transantárticas, que dividen la Antártida oriental y occidental, hay lugares donde otros satélites simplemente no pueden ver. Algunos instrumentos no orbitan tan al sur otros solo recogen características grandes o los puntos más altos y, por lo tanto, pasan por alto picos y valles menores. Con un pase anticipado de ICESat-2, los científicos comenzaron a completar esos detalles.
"Es un terreno espectacular, "dijo Benjamin Smith, un glaciólogo de la Universidad de Washington, Seattle, y miembro del equipo científico de ICESat-2. "Podemos medir pendientes de más de 45 grados, y tal vez incluso más, a lo largo de esta cordillera ".
Mientras ICESat-2 orbita sobre la capa de hielo de la Antártida, los retornos de fotones se reflejan en la superficie y muestran altas mesetas de hielo, grietas en el hielo de 65 pies (20 metros) de profundidad, y los bordes afilados de las plataformas de hielo que caen al océano. Estas primeras mediciones pueden ayudar a llenar los vacíos de los mapas antárticos, Smith dijo, pero la ciencia clave de la misión ICESat-2 aún está por llegar. A medida que los investigadores refinan el conocimiento de hacia dónde apunta el instrumento, pueden empezar a medir el ascenso o descenso de las capas de hielo y los glaciares.
"Muy pronto, tendremos medidas que podemos comparar con medidas más antiguas de elevación de la superficie, ", Dijo Smith." Y después de que el satélite ha estado funcionando durante un año, comenzaremos a ser capaces de ver cómo cambian las capas de hielo a lo largo de las estaciones ".
El hielo marino de diferente grosor y desigualdad se rompe por las grietas entre los témpanos, llamados leads, en este gráfico de retorno de fotones de ICESat-2 mientras orbita sobre el mar de Weddell en la Antártida. Crédito:Observatorio de la Tierra de la NASA / Joshua Stevens
En hielo delgado
Cuando el hielo marino se forma por primera vez en los océanos polares, antes de que la nieve caiga sobre él y el viento lo estrelle contra otros témpanos, es delgado plano y liso. Lo que lo convierte en un buen lugar para probar la precisión de los datos ICESat-2, dado que los tramos largos deben tener casi la misma altura, dijo Ron Kwok, un científico del hielo marino en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California.
¿Hasta aquí? "Los datos son espectaculares, ", Dijo Kwok." El hielo fresco es totalmente plano a un par de centímetros ".
Los primeros meses de datos de ICESat-2 recopilados sobre el hielo marino del Ártico y la Antártida revelan hielo delgado, hielo grueso, y características tales como crestas de hielo. Áreas de agua abierta en las grietas entre los témpanos de hielo, llamados leads, destacan en los datos debido a la diferencia de reflectividad entre el hielo y el agua. Al comparar la altura de esa superficie de agua en los cables con la altura del hielo, los científicos están estimando el espesor y el francobordo del hielo. Con la alta precisión de ICESat-2, más los seis haces del satélite que toman datos simultáneamente, los investigadores tendrán una comprensión sin precedentes del espesor del hielo marino, que se utilizará para ayudar a mejorar la modelización y los pronósticos climáticos.
Más, la capacidad de identificar recién formados, el hielo fino ayudará a los investigadores a rastrear los cambios estacionales en regiones polares remotas, y comprender los procesos que impulsan esos procesos. Los datos del espesor del hielo también ayudarán a los científicos a mejorar los modelos informáticos de cómo el hielo marino responde al calentamiento del Ártico. así como los pronósticos de la capa de hielo marino.
"Tendremos una resolución mucho más alta de dónde está el hielo y dónde está el agua en las zonas marginales de hielo, donde la capa de hielo compacta se encuentra con el océano, durante el derretimiento y la congelación, "Dijo Kwok." Esa será una nueva ciencia en la que pensar. "
Más allá del hielo
ICESat-2 siempre está encendido, tomar medidas no solo en los polos sino también en las latitudes tropicales y templadas, y lo que puede ver ya ha sorprendido a los investigadores.
"A todos nos sorprendió ver el asombroso detalle de ICESat-2, gracias a su tecnología de detección, "dijo Lori Magruder, científico investigador de la Universidad de Texas y líder del equipo científico de ICESat-2. "En cada superficie, había una característica sorprendente que no estábamos acostumbrados a ver con el primer ICESat ".
ICESat-2 está encendido todo el tiempo, por lo que toma medidas de altura sobre tierra, bosques y océanos, así como hielo. Mientras orbitaba sobre México, el satélite mide la altura de los árboles y el suelo del bosque, más la batimetría de una laguna y las olas del mar más allá. Crédito:Observatorio de la Tierra de la NASA / Joshua Stevens
Por ejemplo, los fotones que regresan del océano trazan ondas individuales. En zonas costeras despejadas, la batimetría es visible, a veces tan profundo como 80 pies (25 metros), que podría ayudar con la investigación, incluido el modelado de marejadas ciclónicas, Dijo Magruder.
Y a medida que ICESat-2 orbita sobre los bosques, puede distinguir no solo las copas de los árboles, sino también las copas interiores y el suelo del bosque. Si bien el equipo no estaba seguro de qué tan despejado estaría el terreno bajo densos dosel como los que se encuentran en las selvas tropicales, los datos resultaron incluso mejores de lo esperado. Midiendo la altura de los árboles a nivel mundial, la misión ICESat-2 podrá mejorar las estimaciones de la cantidad de carbono almacenado en los bosques.
Comprobando los números, cerrando la brecha
Mientras el equipo científico de ICESat-2 analizaba los primeros conjuntos de datos, colegas de la Operación IceBridge de la NASA estaban recolectando datos en aviones sobre la Antártida, volando sobre los mismos caminos que orbitaba el satélite.
Sobre vastas llanuras de hielo ondulante, picos escarpados asomando a través de la capa de hielo, y líneas de grietas que bajan por los glaciares, la campaña aerotransportada midió la elevación de la superficie con los altímetros láser del Airborne Topographic Mapper, espesor de nieve y hielo con radares, y batimetría debajo de la plataforma de hielo con un gravímetro. Durante una década IceBridge ha estado inspeccionando la región, pero este otoño también estaban recopilando datos para ayudar a verificar la precisión de ICESat-2.
En tres vuelos separados, IceBridge examinó la meseta plana a lo largo de la línea de latitud sur de 88 grados donde convergen todas las órbitas ICESat-2. Otros vuelos rastreados a través de glaciares, corrientes de hielo y montañas a lo largo de las trayectorias de los satélites individuales, a veces justo cuando el satélite pasaba por encima. Para medir el hielo marino, el equipo de IceBridge voló brevemente a 500 pies para medir la velocidad del viento, calculó qué tan lejos se había movido el hielo desde que ICESat-2 lo midió, y luego ajustó la trayectoria de vuelo para inspeccionar el mismo parche de hielo.
"Casi todos los vuelos tienen pistas ICESat-2 incorporadas, "dijo Joseph MacGregor, Científico del proyecto IceBridge en NASA Goddard. "Volamos sobre glaciares de salida que cambian rápidamente, el interior que cambia más lentamente, y superficies poco comunes que son interesantes para ICESat-2. El objetivo principal de IceBridge es cerrar la brecha entre ICESat e ICESat-2, por eso es muy gratificante saber que estamos completando ese proceso ".
El primer satélite ICESat operado entre 2003 y 2009, que es cuando IceBridge inició sus campañas. ICESat-2 se lanzó el 15 de septiembre desde la Base de la Fuerza Aérea Vandenberg en California. Su instrumento láser, llamado ATLAS (Sistema de altímetro láser topográfico avanzado), envía pulsos de luz a la Tierra. Entonces, el tiempo a una mil millonésima de segundo, cuánto tardan los fotones individuales en regresar al satélite. ATLAS ha disparado su láser más de 50 mil millones de veces desde que se encendió por primera vez el 30 de septiembre. y todas las métricas del instrumento muestran que funciona como debería, Neumann dijo.
Los gerentes de la misión esperan dar a conocer los datos al público a principios de 2019.
