Новые средства для отслеживания высоты ледникового покрова на Земле

В сентябре NASA запустит на орбиту один из самых передовых лазерных приборов. Космическое агентство начнёт миссию по измерению (с беспрецедентной на сегодняшний день точностью) колебаний высоты полярного ледникового покрова.

Спутник ICESat-2 будет измерять среднегодовое изменение высоты ледникового покрова, охватывающего Гренландию и Антарктику. Его точность равна толщине обычного карандаша, при 60 000 измерений каждую секунду.

ICESat-2 расширит и улучшит 15-летние исследование NASA по мониторингу изменения высоты ледового покрова, которые были начаты в 2003 году, с первой миссии ICESat, и продолжились в 2009 году, благодаря миссии IceBridge, которая отслеживала скорость изменения ледникового покрова.

ICESat-2 - это важный технологический скачок в мониторинге высоты ледникового покрова. Его расширенная топографическая лазерная альтиметровая система (ATLAS) измеряет высоту, замеряя, сколько времени потребуется отдельным фотонам, чтобы пройти расстояние до Земли и обратно.

«ATLAS потребовал от нас разработки новых технологий для получения учёными необходимых результатов от исследований, - заявил Мак-Леннан, руководитель проекта ICESat-2. - Нам нужно было разработать инструмент, который не только собирает невероятно точные данные, но и выполняет в 250 раз больше работы, чем его предшественник».

ATLAS будет “выстреливать” сотни триллионов фотонов на Землю шестью лучами зелёного света, 10 000 раз в секунду. Точность измерения времени полёта отдельных фотонов от ICESat-2 до поверхности Земли равна миллиардной доли секунды, что позволяет точно измерить высоту.

С таким количеством фотонов, возвращающихся из нескольких лучей, ICESat-2 получит более подробную информацию о поверхности, чем его предшественник ICESat. Фактически, если бы два спутника пролетали над футбольным полем, ICESat выполнил бы только два измерения - по одному в каждой зоне защиты, тогда как ICESat-2 провёл бы 130 измерений между каждой зоной.

По мере пересечения Земли от полюса до полюса, ICESat-2 будет измерять высоту ледяного покрова по одному и тому же пути четыре раза в год, обеспечивая сезонный и ежегодный мониторинг изменения уровня ледяного покрова.

Ежегодно сотни миллиардов тонн льда тают и попадают в океаны, что способствует повышению уровня моря во всём мире. В последние годы таяние ледяных покровов Гренландии и Антарктики увеличивает уровень мирового океана более чем на миллиметр в год, что составляет примерно одну треть наблюдаемого повышения уровня моря, и этот показатель растёт.

Данные ICESat-2, фиксирующие текущее изменение высоты ледяных покровов, помогут исследователям точнее составлять прогнозы касательно будущего повышения уровня воды и связать эти изменения с климатическими факторами.

ICESat-2 также проведёт самые точные измерения надводного морского льда. Это исследование будет использоваться для определения толщины и объёма морского льда. Спутники регулярно измеряют площадь, покрытую морским льдом, и с 1980 года наблюдали снижение площади арктического морского льда примерно на 40 процентов. Точные измерения его глубины в масштабах всего региона улучшат наше понимание о факторах, связанных с сокращением его объёмов.

Хотя плавающий морской лёд не изменяет уровень моря, его таяние имеет разные последствия. Яркая арктическая ледяная шапка отражает тепло. Когда этот лёд тает, вода ниже начинает поглощать тепло. Это, в свою очередь, изменяет структуру движения ветра и океана.

Источник: www.nasa.gov