ASV kosmosa aģentūra nosūtījusi orbītā lāzeru, kas mērīs ledus kārtu apstākļus uz Zemes. Šo misiju sauc par ICESat-2, mērķis ir sniegt precīzāku informāciju par to, kā globālā sasilšana ietekmē sasalušās zemes virsmas. Antarktīda, Grenlande un ziemeļos esošās Arktikas krūmu ledus segas pēdējo desmitgažu laikā ir zaudējušas ievērojamu apjomu. NASA un tās ICESat-2 projekts novēros un reģistrēs šīs izmaiņas no orbītas vietas 500 km attālumā.

Kā mēs varam pieņemt no satelīta nosaukuma, ICESat-2 ir sākotnējā 2009. gada projekta turpinājums. Tas mērīja ledus virsmas ar lāzera sistēmu no Zemes orbītas. Taču šim projektam radās tehniskas problēmas – satelīts bija ierobežots un varēja mērīt un novērot tikai dažus mēnešus gadā. Tāpēc NASA ir pārveidojusi tehniku, un satelītam tagad vajadzētu būt uzticamākam un tam vajadzētu būt detalizētākam.

Profesore Helēna Frikere no Scrips okeāna pētniecības institūta skaidro:

"ICESat-2 novēros Zemes kriosfēru ar telpisko izšķirtspēju, ko mēs nekad iepriekš neesam redzējuši. Sija sadalīta sešos atsevišķos staros – trīs pāros –, lai mēs varētu gan labāk kartēt ledus virsmas, gan pašu ledāju slīpumu. Tas ļauj mums labāk interpretēt auguma izmaiņas. Ik pēc trim mēnešiem no ledāju virsmas tiek veikti vieni un tie paši rekordi, sniedzot priekšstatu par augstuma izmaiņām konkrētajos gadalaikos."

Mākslinieka renderēšana: ICESat-2 aktivizē lāzeru 10 000 reižu sekundē

Kāpēc šī NASA misija ir svarīga?

Antarktīda un Grenlande katru gadu zaudē miljardiem tonnu ledus. Tas galvenokārt ir siltā ūdens sadursmes ar zemi un šo jūras ledāju kušanas rezultāts. Šīs ledus masas tad palīdz okeāniem celties. Arktikā arī sezonas ledus cepures samazinājās. Pēc visa spriežot, tālu ziemeļu jūras ledus kopš 1980. gada ir zaudējis divas trešdaļas no savas kopējās masas. Un, lai gan tam nav tiešas ietekmes uz okeāna līmeņa celšanos (tie drīzāk ir ģeogrāfiski līdzinieki, jo Arktiku ieskauj zeme un Antarktīdu ieskauj okeāns), tas tomēr izraisa reģiona temperatūras paaugstināšanos.

Dr Toms Neimans, ICESat-2 projekta zinātnes pārstāvis, saka:

"Daudzas izmaiņas, kas notiek pie poliem, var šķist ļoti neskaidras, un tāpēc ir nepieciešama ļoti precīza tehnoloģija, lai tās pareizi izmērītu. Pat centimetra augstuma izmaiņas tādā apgabalā kā Antarktīda atspoguļo milzīgu ūdens daudzumu. Un līdz 140 miljardiem tonnu."

Kā darbojas ICESat-2?

Šī jaunā lāzera sistēma ir viens no lielākajiem Zemes novērošanas instrumentiem, ko jebkad ir konstruējusi NASA. Tas sver tonnu. Tas izmanto tehnoloģiju, ko sauc par "fotonu skaitīšanu". Tas katru sekundi izšauj aptuveni 10 000 gaismas impulsu. Katrs no šiem impulsiem virzās uz Zemi, atlec un atgriežas aptuveni 3,3 milisekundēs. Precīzs laiks ir vienāds ar atstarojošās virsmas augstuma punktu.

Ketija Ričardsone, NASA komandas locekle, kas izstrādāja instrumentu, saka:

“Katru sekundi mēs izšaujam aptuveni triljonu fotonu (gaismas daļiņu). Apmēram viens atgriezīsies pie mums. Mēs varam aprēķināt šī viena fotona atgriešanās laiku tikpat precīzi, cik tas tika nosūtīts uz Zemi. Un tāpēc mēs varam noteikt attālumu ar precizitāti līdz puscentimetram."

NASA sniegs mums vēl nebijušu skatu uz Zemes ledainajām virsmām

Lāzers mēra ik pēc 70 cm.

Kādu informāciju šis projekts mums sniegs?

Zinātnieki cer, ka ICESat-2 var palīdzēt radīt pirmā visaptverošā jūras ledus blīvuma karte Antarktīdā. Pašlaik pieejamās informācijas iegūšanas tehnoloģija darbojas tikai arktiskajos reģionos. Ir jāsalīdzina ledāja virsmas augstākais punkts un jūras līmenis. Zinātniekiem ir zināms jūras ūdens un ledus blīvums, tāpēc viņi var aprēķināt, cik daudz ledus ir jābūt zem ūdens, lai noteiktu kopējo jūras ledus masu.

Jūras ledus kārtu salīdzinājums martā (martā) un septembrī (septembrī). Augšā ir Arktikas ziemeļpols, zemāk Antarktīdas dienvidu pols

Protams Antarktīdā tam jāpieiet savādāk. Tālajos dienvidos jūras gultnes bieži klāj sniegs, un tas ledājiem var uzlikt tādu slogu, ka tie tiek pilnībā nospiesti zem ūdens, un aprēķins ir daudz sarežģītāks. Piedāvātais risinājums ir ICESat-2 satelīta, kas palīdzēs aprēķināt virsmas augstumu, un radaru satelītu tehnoloģijas kombinācija, kas ar saviem mikroviļņu stariem spēj iekļūt dziļāk sniega virsmā. Tādējādi šī sadarbība varētu dot vairāk gaismas projektam.

Nav jāuztraucas, lāzers nav pietiekami jaudīgs, lai palīdzētu izkausēt ledājus no 500 km augstuma virs zemes. Bet tumšajā naktī debesīs var redzēt zaļu punktu, kad ICESat lido virs mūsu apgabala.