Com um pequeno empurrão para a órbita de um satélite, os cientistas em breve terão medições simultâneas de gelo e laser, fornecendo novos insights sobre as regiões congeladas da Terra. Em 16 de julho, a Agência Espacial Européia (ESA) começa uma série de manobras precisas que irão empurrar a órbita de seu satélite CryoSat-2 transportador de radar cerca de meia milha mais alto - colocando-o em sincronia com o gelo transportador de laser da NASA, Nuvem e Terra Elevação Satélite 2, ou ICESat-2.

Quando as manobras forem concluídas no final deste verão, os dois satélites passarão sobre uma faixa do Ártico com poucas horas de diferença um do outro. Esse trecho sincronizado, de mais de 2, 000 milhas (3, 200 quilômetros) a cada dia ou mais, será a chave para estudar o gelo marinho, que flutua no Oceano Ártico e é movido por correntes e ventos. Se os satélites fizerem medições em momentos diferentes, os dois podem estar medindo diferentes blocos de gelo em movimento rápido. A sincronização dos satélites fornece aos cientistas dois conjuntos de dados para o mesmo gelo.

"Combinar essas duas medidas do espaço levará a uma era de ouro, "disse Tommaso Parrinello, Gerente de missão CryoSat-2 com ESA. "É uma pequena mudança para o CryoSat-2, mas será uma revolução para a ciência. "

Tanto o radar do CryoSat-2 quanto o instrumento a laser do ICESat-2, chamado lidar, medir a altura enviando sinais e cronometrando quanto tempo eles levam para refletir na superfície da Terra e retornar aos seus respectivos satélites. Mas os diferentes sinais refletem de forma diferente em algumas superfícies - incluindo gelo marinho coberto de neve. Radares como o do Cryosat-2 penetram na camada de neve e refletem no gelo abaixo. Instrumentos laser como o ICESat-2 refletirão no topo da camada de neve. A diferença entre os dois dará aos cientistas a profundidade da neve sobre o gelo marinho.

"Se você tem laser e radar juntos, dá a você esta oportunidade realmente emocionante de medir a profundidade da neve, o que nunca fomos capazes de fazer antes do espaço, "disse Rachel Tilling, um cientista do gelo marinho no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland e a Universidade de Maryland em College Park. "E com a profundidade da neve, podemos obter medições significativamente mais precisas da espessura do gelo marinho. "

Com melhores medidas de profundidade da neve e espessura do gelo marinho, os pesquisadores podem obter informações sobre o complexo sistema climático do Ártico. O gelo marinho pode ter apenas 3 metros de espessura ou mais, mas tem um efeito desproporcional no clima da Terra, formando uma espécie de manta protetora no Oceano Ártico, Tilling disse. A neve no topo reflete a radiação do Sol, evitando que o gelo derreta e o oceano aqueça. O próprio gelo atua como uma barreira entre a atmosfera e o oceano - removê-lo pode alterar os padrões de circulação que atingem as partes mais temperadas do globo. As novas informações podem melhorar os modelos climáticos, além de levar a previsões de navegação de envio mais precisas, ela disse.

A ideia de alinhar os dois satélites tem flutuado entre a comunidade da ciência do gelo desde o lançamento do CryoSat-2 em 2010, quando o ICESat-2 ainda estava em estágio de desenvolvimento, disse Tom Neumann, Cientista do projeto ICESat-2 da NASA Goddard.

"Isso abre novas possibilidades científicas que não eram possíveis com nenhuma das missões independentemente, especialmente para a ciência do gelo marinho, "Neumann disse." É um esforço de base, promovido por cientistas e engenheiros perguntando se havia uma maneira de fazermos isso acontecer. "

A equipe de operações de vôo do CryoSat-2 deu uma olhada e, após meses de análise da dinâmica orbital, apresentou um plano. O satélite europeu orbita muito mais alto e mais lento do que o americano, então eles não podiam simplesmente seguir um ao outro em conjunto, disse Ignacio Clerigo, Gerente de operações da nave espacial do CryoSat-2. Em vez de, eles perceberam que poderiam aumentar a altitude da espaçonave em apenas mais de meia milha (900 metros), através de uma série de 15 queimaduras de propulsão precisamente cronometradas, e então os dois satélites se sobreporiam a cada 19ª órbita do CryoSat-2 e 20ª órbita do ICESat-2. As sobreposições são principalmente sobre o Ártico; próximo verão do hemisfério norte, a ESA pode precisamente alterar a órbita novamente com outro conjunto de manobras para se concentrar na Antártica durante o inverno daquela região.

"É um desafio, não por causa das próprias manobras, mas por causa do cronograma apertado, "Clérigo disse." Temos atividades contínuas por duas semanas. Cada etapa depende da anterior e se algo não sair como o esperado, precisaremos replanejar rapidamente para alcançar a órbita do alvo. "