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    Iluminando no escuro:satélites de radar lideram o caminho

    A expedição do Observatório Multidisciplinar para o Estudo do Clima Ártico (MOSAiC) fará uma grande contribuição para a ciência do clima ártico. Liderado pelo Instituto Alfred Wegener, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), é a maior expedição polar de todos os tempos. Envolve o navio quebra-gelo da Polarstern alemão, que passa um ano preso no gelo marinho, para que cientistas de todo o mundo possam estudar o Ártico como o epicentro do aquecimento global e obter conhecimentos fundamentais que são essenciais para compreender melhor a mudança climática global - e a ESA está contribuindo com uma série de experimentos. Durante o inverno polar, os pesquisadores estão sujeitos a temperaturas tão baixas quanto –45 ° C e à escuridão perpétua. Crédito:Alfred-Wegener-Institute / Esther Horvath, CC BY-SA 3.0 IGO

    Poupe um pensamento neste Natal para os pesquisadores agachados em seu quebra-gelo Polarstern, à deriva no congelado Oceano Ártico. Sujeito a temperaturas tão baixas quanto –45 ° C e a escuridão perpétua do inverno polar, eles são participantes voluntários do MOSAiC - a maior e mais longa expedição de pesquisa polar do mundo. Apesar da escuridão, Contudo, os pesquisadores e a equipe permanecem cientes do que está acontecendo nas proximidades. Como? Com a ajuda de satélites de imagens de radar.

    Ao longo de um ano, No total, cerca de 600 pesquisadores de 20 países participarão de diferentes etapas da expedição do Observatório Multidisciplinar de Deriva para o Estudo do Clima Ártico (ou MOSAiC).

    Depois de entrar no Oceano Ártico em outubro, o Polarstern tem navegado pelo Ártico central a cerca de 7 km por dia com o vento e as correntes que devem levá-lo para perto do Pólo Norte geográfico antes de sair na próxima primavera ou verão.

    A bordo, os cientistas estão realizando vários experimentos no gelo marinho ao redor do navio para entender melhor o impacto da mudança climática no gelo marinho e no ambiente ártico. A equipe já estabeleceu centenas de instrumentos no gelo marinho ao redor do navio a uma distância de 50 km.

    Apesar da escuridão atualmente envolvendo o navio enquanto ele flutua pelo mar congelado, os pesquisadores e a tripulação não são cegos e permanecem cientes do que está acontecendo graças aos satélites de imagens de radar do programa europeu Copernicus, Canadá, Alemanha e Japão.

    Em setembro de 2019, o navio quebra-gelo alemão Polarstern zarpou de Tromsø, Noruega, passar um ano à deriva no Oceano Ártico - preso no gelo. O objetivo da expedição MOSAiC é olhar mais de perto o Ártico como o epicentro do aquecimento global e obter percepções fundamentais que são essenciais para entender melhor a mudança climática global. Centenas de pesquisadores de 20 países participam desse esforço excepcional. Esta animação mostra a rota e a deriva de Polarstern, bem como o crescimento do gelo marinho no inverno. Crédito:equipe MOSAiC / US National Snow &Ice Data Center para extensão de gelo marinho

    Gelo marinho perto da expedição MOSAiC Ártico

    A tripulação e os cientistas monitoram o gelo marinho e geram mapas notáveis ​​dos blocos de gelo marinho que cercam o navio. Esses satélites de radar cruzam o Ártico diariamente e carregam consigo sua própria fonte de iluminação, que lhes permite penetrar na escuridão do inverno ártico, detectar e mapear continuamente as condições do gelo marinho abaixo.

    Suman Singha, do Instituto de Tecnologia de Sensoriamento Remoto do Centro Aeroespacial Alemão, ajuda a coordenar a aquisição de imagens de diferentes satélites e é responsável por transmitir as informações preciosas para o navio.

    "Esta informação é muito necessária na Polarstern, especialmente no início da expedição, quando o desafio era encontrar o tipo certo de bloco de gelo capaz de abrigar o Polarstern e a implantação de todos os instrumentos científicos no gelo ao redor do quebra-gelo, "diz o Dr. Singha.

    Imagem de radar do satélite japonês ALOS-2 do gelo marinho perto do quebra-gelo Polarstern. Polarstern está à deriva no gelo do mar Ártico por um ano para a expedição de pesquisa polar MOSAiC. Durante o inverno polar, os pesquisadores usam imagens de satélite de radar como esta para monitorar o gelo marinho na área circundante. Nesta imagem de cor falsa, que foi adquirida em 19 de novembro de 2019, rachaduras azul-escuras mostram pistas de água aberta ou gelo fino entre os blocos de gelo. As estruturas semelhantes a filamentos brancos são tipicamente cristas de gelo marinho ou outro gelo marinho deformado. Crédito:JAXA

    "Aqui, usamos imagens de radar de alta resolução do satélite alemão TerraSAR-X para ajudar a localizar o melhor floe possível, que desde então recebeu o nome de Fortaleza. O monitoramento da segurança do floe, portanto, continua sendo um desafio constante. "

    Também contribuindo para o esforço de mapeamento internacional estão os satélites Copernicus Sentinel-1 da Europa, que fornecem cobertura de área ampla contínua do local, ajudando a acompanhar e prever a constante mudança da deriva do gelo marinho até 300 km de distância do navio.

    O satélite japonês ALOS-2 com seu sensor PalSAR-2 usa um comprimento de onda muito maior do que o Copernicus Sentinel-1 e o TerraSAR-X para mapear os blocos de gelo marinho e as condições abaixo.

    Malcolm Davidson da ESA disse:"O comprimento de onda é importante quando se trata de satélites de radar, pois um determinado comprimento de onda influencia muito as informações fornecidas pelo satélite.

    Este vídeo é baseado em aquisições de dados da missão Copernicus Sentinel-1 entre 3 de outubro e 31 de outubro de 2019. Ele permanece constantemente centrado no Polarstern (ponto brilhante começando no centro da grade). Polarstern é um navio quebra-gelo de pesquisa alemão que passou um ano preso e à deriva no gelo marinho do Ártico para que cientistas de todo o mundo pudessem estudar o Ártico como o epicentro do aquecimento global e obter percepções fundamentais que são essenciais para entender melhor a mudança climática global. O vídeo mostra como a grade inicial se distorce ao longo do tempo pela deriva irregular do gelo ao longo do tempo dentro da matriz da grade. Isso resulta na abertura (divergência do gelo) e no fechamento (compressão e sulco do gelo), cisalhamento e vorticidade. Este cisalhamento causou a formação de uma enorme rachadura no bloco de gelo do experimento, interrompendo os experimentos e forçando o movimento de alguns dos instrumentos. Crédito:contém dados modificados do Copernicus Sentinel (2019), processado por R. Kwok (JPL)

    "Na Europa, estamos muito interessados ​​nas informações adicionais que o ALOS-2 pode fornecer sobre as condições do gelo marinho, especialmente agora que estamos desenvolvendo nosso próprio satélite de radar de comprimento de onda longo, denominado missão de Abertura Sintética de banda L, ROSE-L - que é uma das seis missões candidatas de alta prioridade do Copernicus.

    Os pesquisadores que participam da expedição MOSAiC não só precisam ficar de olho no gelo marinho em constante mudança, mas também sobre os visitantes. Esses ursos polares parecem estar gostando de brincar com as bandeiras marcadoras. Liderado pelo Instituto Alfred Wegener, Centro Helmholtz de Pesquisa Polar e Marinha MOSAiC é a maior expedição polar marítima de todos os tempos. Envolve o navio quebra-gelo da Polarstern alemão, que passa um ano preso e à deriva no gelo marinho, para que cientistas de todo o mundo possam estudar o Ártico como o epicentro do aquecimento global e obter percepções fundamentais que são essenciais para compreender melhor a mudança climática global. Crédito:Alfred-Wegener-Institute / Esther Horvath, CC BY-SA 3.0 IGO

    Por exemplo, detectar cristas de gelo marinho é fundamental para a navegação segura no Ártico e são muito mais fáceis de identificar com o ALOS-2 do que com os satélites europeus existentes. "

    Enquanto Polarstern agora vagueia pelo oceano congelado e escuro nos próximos meses, os olhos do radar no céu continuarão a monitorar seu progresso através do Ártico e acompanhar os pesquisadores pelo resto desta expedição notável.


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