Um dos principais elementos do sistema climático da Terra é a criosfera - as muitas formas de gelo encontradas na Terra. Duas novas missões da NASA usam tecnologias diferentes para ajudar os cientistas a entender melhor como a água congelada está afetando nosso planeta. Ambos continuarão os registros de dados de satélite que melhoraram muito nossa compreensão das regiões congeladas da Terra.

Conheça GRACE Follow-On (GRACE-FO), e ICESat-2.

A missão GRACE-FO, que foi lançado em 22 de maio, 2018 a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9, é uma parceria com o Centro Alemão de Pesquisa de Geociências. Como a missão GRACE anterior, que operou de 2002-2017, o par de satélites GRACE-FO mede variações mínimas no campo gravitacional da Terra para determinar como a massa está se movendo ao redor do nosso planeta ao longo do tempo.

Dr. Frank Webb, O cientista do projeto GRACE-FO no Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA explica:"As medições do GRACE-FO mostram a migração de massa de um lugar para outro na Terra - quais regiões da Terra estão ganhando massa e quais estão perdendo. É sensível o suficiente para ver pequenas mudanças na distribuição de gelo e água, que nos permite entender as tendências e impulsionadores do ciclo da água, incluindo as contribuições dos mantos de gelo para o aumento do nível do mar. "

À medida que os lençóis de gelo derretem, eles perdem massa, que altera ligeiramente a gravidade da Terra, mudando as forças que controlam as órbitas dos satélites. Os dois satélites GRACE-FO orbitam ~ 135 milhas (220 km) um do outro, com um satélite liderando o outro. Se o satélite líder encontrar uma mudança na gravidade, sua velocidade muda, assim como sua distância relativa ao satélite que o segue.

Microondas e lasers são usados ​​para medir as pequenas mudanças na distância entre os dois satélites em um jogo constante de gato e rato. Ao fazer medições de várias passagens no mesmo local, os cientistas podem criar mapas do campo gravitacional desse local. Sobre as regiões congeladas da Terra, esta informação mostra onde mantos de gelo e geleiras estão ganhando ou perdendo massa.

Enquanto GRACE-FO dá uma visão global das mudanças na distribuição de massa na Terra, O ICESat-2 fornecerá medições complementares da altura do manto de gelo.

ICESat-2, que está programado para ser lançado no outono de 2018, é um único satélite operado a partir do Goddard Space Flight Center da NASA que usa seu laser para disparar feixes de luz para a Terra. Os cientistas podem determinar a elevação de um local medindo o tempo de viagem desses pulsos de laser.

A missão original do ICESat, que operou de 2003 a 2010, usou um único feixe de laser. O ICESat-2 usa 6 feixes para melhorar a precisão e a resolução. O uso de 6 feixes dá aos cientistas vários pontos de dados dentro da pegada do laser, permitindo-lhes medir a inclinação de uma área e, em seguida, separar os dados de inclinação estática das mudanças na elevação da área ao longo do tempo.

Por que essas informações de elevação são importantes? Dr. Thorsten Markus, o chefe do Laboratório de Ciências Criosféricas em Goddard explica, "A órbita do ICESat-2 repete as medições a cada 90 dias, o que nos permite ver a mudança, ao mesmo tempo que ajuda a determinar os motivadores dessa mudança. Por exemplo, o derretimento em uma região é compensado pela queda de neve em outra? "

Grace-FO e ICESat-2 serão as mais novas missões da NASA usadas para estudar a criosfera e seu papel no sistema terrestre. Além de seus objetivos criosféricos, esses satélites fornecem informações importantes sobre o comportamento de outros componentes do sistema terrestre, como mudanças na água armazenada no subsolo para GRACE-FO e estrutura do ecossistema para ICESat-2. A capacidade desses sensores de abordar vários componentes do sistema terrestre é um bom exemplo de como a NASA trata a Terra como um complexo, sistema de interação.