NASAs luftundersøgelse af polar is udvider sin arktiske rækkevidde

I de sidste otte år, Operation IceBridge, en NASA-mission, der udfører luftundersøgelser af polaris, har produceret hidtil usete tredimensionelle visninger af arktiske og antarktiske iskapper, at give videnskabsfolk værdifulde data om, hvordan polarisen ændrer sig i en opvarmende verden. Nu, for første gang, Kampagnen vil udvide sin rækkevidde til at udforske Arktis eurasiske bassin gennem to forskningsflyvninger baseret på Svalbard, en norsk øgruppe i det nordlige Atlanterhav.

Missionen undersøger regionen som en del af sin 2017 arktiske forårskampagne, som gennemførte sin første flyvning den 9. marts og fortsætter indtil den 12. maj.

"Dette er IceBridges niende år i Arktis, og vi forventer, at dette bliver en af ​​vores mest omfattende kampagner til dato, " sagde Nathan Kurtz, Operation IceBridges projektforsker og havisforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Vi udvider vores rækkevidde til den eurasiske del af Arktis, så vi forhåbentlig vil få mere havis dækning, end vi nogensinde har haft."

Traditionelt, IceBridges arktiske kampagner opererer fra tre baser:Thule Air Base i det nordvestlige Grønland, Fairbanks i Alaska, og Kangerlussuaq i det sydvestlige Grønland. Tilføjelsen af ​​Svalbard vil give missionen mulighed for at indsamle data om havis og sne i en knap målt del af det arktiske hav og dets omkringliggende have, sammen med målinger af nogle få gletschere i Svalbard-øgruppen. Forskere mener, at havisens egenskaber i den eurasiske side af Arktis kan være anderledes end dens amerikanske modparts. I særdeleshed, de har mistanke om, at de kan se et tykkere snedække på den eurasiske havis, men de vil ikke kunne bekræfte det, før IceBridge flyver over.

"De fleste af de tilgængelige data om snefald i det eurasiske bassin er forældede, fra drivende stationer, der fungerede mellem 1954 og 1991, " sagde Ron Kwok, et medlem af IceBridges videnskabsteam og en havisforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. "Da disse undersøgelser blev lavet, vi havde stadig en masse tyk havis i Arktis. Nu er det mest tyndere, første års is, så sneen, vi kommer til at se på toppen, bliver anderledes end den, der var der før."

At have præcise målinger af sne på havisen er afgørende for NASAs kommende is, Sky, og landhøjdesatellit-2 (ICESat-2). ICESat-2 vil bruge laserstråler til at måle højden af ​​havis, der flyder på havet, som derefter kan bruges til at udlede dens tykkelse, men manglende viden om sneen, der ligger på havisen, kan gøre disse havisens tykkelsesudtagninger mindre nøjagtige.

Understøtter ICESat-2, som efter planen lanceres i 2018, er et af de primære mål for Operation IceBridge. Men de store mængder data om arktisk hav- og landis, som IceBridge har indsamlet i løbet af sine ni års drift der, har også muliggjort videnskabelige opdagelser lige fra det første kort, der viser, hvilke dele af bunden af ​​det massive Grønlands Indlandsis, der er optøet, til forbedringer i snefaldsopsamlingsmodeller for hele Grønland.

Dette år, IceBridge-holdet og instrumenterne vil igen flyve på NASAs P-3 Orion, som havde været utilgængelig de sidste to år, mens den blev forsynet med nye vinger.

"Vi har vores yndlingsfly og besætning tilbage, " sagde John Sonntag, IceBridge missionsforsker. "Dette gør os mere effektive, fordi der ikke er mange andre besætninger i verden, der er så erfarne med polarflyvning, som dette hold er. De ved, hvordan man forhindrer kulderelaterede skader på flyet, de kender arktisk vejr, de ved, hvad vi har brug for. De holder os flyvende meget effektivt. Jeg er meget optimistisk over, at vi får en meget produktiv kampagne."

P-3 Orion, baseret på NASA's Wallops Flight Facility i Virginia, vil bære IceBridges mest omfattende instrumentsuite:en scannende laserhøjdemåler, der måler overfladehøjde, tre typer radarsystemer til at studere islag og grundfjeldet under indlandsisen, et højopløsningskamera til at skabe farvekort over polaris, og infrarøde kameraer til at måle overfladetemperaturer på hav- og landis.

Dette år, missionens vigtigste instrument, laserhøjdemåleren, er blevet opgraderet.

"Den nye laser har en meget smal puls, der affyrer 10, 000 pulser hvert sekund, sammenlignet med den gamle lasers bredere puls ved 3, 000 pulser i sekundet, " sagde Jim Yungel, Wallops programleder for laserhøjdemåleren. "Vi vil være i stand til at tredoble vores dataindsamlingshastighed og se finere detaljer i stejle strukturer, som sprækker eller havisen, ud over at måle ishøjden mere præcist."

IceBridge vil også indsætte tre andre eksperimentelle instrumenter, som vil blive testet under forskningsflyvningerne.

Som med enhver arktisk forårskampagne, IceBridge-forskere vil samarbejde med flere internationale hold for at indsamle og sammenligne målinger af sne og is. Det største samarbejde dette forår bliver med CRYOVEX, en kampagne dedikeret til at validere data indsamlet af European Space Agency (ESA) CryoSat-2 satellit. Hvis vejret tillader det, i marts, IceBridges P-3 Orion vil være et af op til fire fly, der samtidigt vil flyve under en af ​​linjerne, som CryoSat-2 kredser om. IceBridge gentager denne CryoSat-2 bane igen i april. Andre planlagte samarbejder inkluderer en gruppe europæiske eventyrere, der vil indsamle snedybdedata, mens de kører mod Nordpolen; et hold fra United States Naval Academy i Annapolis, der måler havis og sne nær Thule; og med ESA's Sentinel-3 satellit, som bruger radarhøjdemåling til at studere is og sne.

Missionen for Operation IceBridge er at indsamle data om skiftende polarland og havis og opretholde kontinuitet i målinger mellem ICESat-missioner. Den oprindelige ICESat-mission sluttede i 2009, og dens efterfølger, ICESat-2, er planlagt til opsendelse i 2018. Operation IceBridge er i øjeblikket finansieret frem til 2019. Det planlagte overlap med ICESat-2 vil hjælpe videnskabsmænd med at validere satellittens målinger.