V spolupráci s úradom NASA sa pripravuje na misiu CRISTAL plánovanú na rok 2027.
Zdroj: WIkimedia Commons
Ubúdajúci ľad je jednou z najväčších obetí globálneho otepľovania. Pre vedecký výskum, klimatickú politiku aj praktické využitie (trasovanie lodí) je dôležité vykonávať jeho presné merania.
Európska vesmírna agentúra (ESA) v spolupráci s Národným úradom pre letectvo a vesmír (NASA) plánuje v roku 2027 vypustiť do vesmíru v rámci misie CRISTAL satelit, ktorý ako prvý použije viacfrekvenčný výškomer na monitorovanie hrúbky ľadu, nadmorskej výšky ľadovej pokrývky aj snehu na ľadových štítoch. Aby vesmírne agentúry zabezpečili čo najlepšiu prípravu a vyťažili z misie čo najviac, spojili sa s tímom vedcov z Britského antarktického prieskumu a vydali sa do Antarktídy.
Antarktídu monitorujú už dva satelity
CryoSat agentúry ESA bol prvým satelitom na svete, ktorý skonštruovali špeciálne na štúdium hrúbky morského ľadu, čo sa mu od roku 2010 úspešne darí. V roku 2018 sa k nemu na orbitu pripojil satelit úradu NASA s názvom ICESat-2. Okrem zberu dát je ich poslaním vytvoriť mapu Antarktídy, ktorá bude obsahovať aj presné údaje o hrúbke ľadu.
Problémom je vietor
Pred niekoľkými rokmi satelity merali ľad na rovnakých miestach, lenže nie v rovnakom čase, ale s odstupom viacerých dní. Morské prúdy a vietor ho posúvali po morskej hladine a skresľovali tak merania.
ESA sa preto rozhodla zvýšiť orbitálnu výšku satelitu CryoSat o takmer kilometer, aby si so satelitom ICESat-2 zladili pohyb a dráhu. Vďaka tomuto orbitálnemu nastaveniu môžu výskumníci porovnať zhodné merania z oboch satelitných senzorov.
Vedci sa teraz rozhodli využiť letecké sily a vôbec po prvý raz leteli zarovno pod týmito satelitmi.
Pohľad z lietadla na Antarktídu a ľadovce. Zdroj: iStockphoto.com
Lietadlá lietajú zarovno so satelitmi
Nedávna misia na Antarktíde slúžila na medzisatelitnú kalibráciu, ktorá pripraví pôdu na využitie samostatných záznamov satelitných meraní. Lietadlo DASH-7 Britského antarktického prieskumu bolo vybavené špičkovými snímačmi, ktoré napodobňujú radarový výškomer na satelite CryoSat a laser na satelite ICESat-2. K dispozícii malo aj prístroje, ktoré merajú hĺbku snehu, albedo povrchu a drsnosť.
Lety z prieskumnej výskumnej stanice Rothera boli načasované tak, aby lietadlá prelietali cez územie vtedy, keď aj satelity nad nimi. Pomocou simultánneho letu nazbierali množstvo údajov s vysokým rozlíšením na rovnakom morskom ľade. Vďaka tomu vedci teraz budú môcť vyvinúť presnejšie algoritmy pre satelity, a tým zlepšia ich odhad merania hrúbky ľadu.
Lietadlo DASH-7 otestovalo súbor senzorov podobných tým, ktoré budú súčasťou novej misie CRISTAL.
Meranie hrúbky ľadu je náročné
CryoSat nesie radarový výškomer a ICESat-2 zase laser. Oba prístroje merajú výšku ľadu, vysielajú signál a sledujú, ako dlho trvá, kým sa odrazí od ľadovej plochy a vráti sa späť na satelit.
Pomocou nameranej výšky vedci vedia vypočítať hrúbku ľadu, čo je spolu s meraním plochy ľadovej pokrývky dôležitý faktor pre pochopenie toho, ako sa mení celkový objem pevninského, ale aj morského ľadu.
Nahromadený sneh, ktorý pokrýva ľad plávajúci na vode, žiaľ, komplikuje merania. Vedci určujú jeho hrúbku meraním bočnej strany ľadových krýh vyčnievajúcich z vody. Sneh však môže stlačiť kryhu do vody a zmeniť tak ich skutočnú hrúbku. Získané údaje preto musia upraviť pomocou korekcie zaťaženia snehom.
Vďaka kombinácii simultánnych satelitných laserových a radarových údajov vedia vedci odhadnúť množstvo snehu, ktorý pokrýva ľad, omnoho spoľahlivejšie. Zatiaľ čo radar na satelite CryoSat preniká cez snehovú vrstvu a odráža sa tesne od ľadu pod ním, laser na satelite ICESat-2 sa odráža od vrchnej časti snehovej vrstvy.
Zdroj: ESA
(JM)
