O gelo marinho desempenha um papel importante no clima global. Por exemplo, ajuda a manter o equilíbrio de energia da Terra enquanto ajuda a manter as regiões polares resfriadas, refletindo a luz solar incidente de volta ao espaço. Ele também mantém o ar frio, formando uma barreira isolante entre o ar frio acima e a água mais quente do oceano abaixo. Crédito:J. Harbeck / IceBridge
O gelo desempenha um papel fundamental em manter o clima da Terra fresco, mas nosso mundo em rápido aquecimento está cobrando seu preço e o gelo está em declínio geral. Por mais de 10 anos, O CryoSat da ESA tem devolvido informações críticas sobre como a altura dos nossos frágeis campos de gelo está a mudar. No entanto, para obter uma visão ainda melhor, A ESA passou as últimas duas semanas empurrando o CryoSat para uma órbita mais alta para sincronizá-lo com o ICESat-2 da NASA para que os cientistas possam se beneficiar de medições simultâneas de diferentes sensores espaciais.
O CryoSat carrega um altímetro de radar e o ICESat-2 da NASA carrega um laser. Ambos os instrumentos medem a altura do gelo emitindo um sinal e cronometrando quanto tempo leva para o sinal ricochetear na superfície do gelo e retornar ao satélite. Saber a altura do gelo permite aos cientistas calcular sua espessura.
Contudo, a neve pode se acumular no topo do gelo e pode ocultar sua verdadeira espessura.
Enquanto o radar do CryoSat penetra através da camada de neve e se reflete no gelo abaixo, O laser do ICESat-2 reflete no topo da camada de neve. Combinar leituras simultâneas de laser e radar por satélite significa que a profundidade da neve pode ser medida diretamente do espaço pela primeira vez.
Saber a profundidade da neve sobrejacente melhorará a precisão das medições da espessura do gelo marinho e melhorará nosso conhecimento de como a neve e o gelo superam, com diferentes propriedades físicas, espalhar de volta o sinal dos instrumentos.
Gerente de missão CryoSat da ESA, Tommaso Parrinello, diz, "A ideia de alinhar a órbita do CryoSat com a do ICESat-2 da NASA remonta há alguns anos. Foi preciso muito planejamento e é um empreendimento significativo, algo que não fizemos antes.
"Alinhar o CryoSat com o ICESat-2 é como ter um satélite com dois instrumentos."
O ICESat-2 orbita a uma altitude de cerca de 500 km e o CryoSat costumava orbitar a uma altitude de cerca de 720 km.
Duas semanas atrás, Os operadores de voo do centro de operação de espaçonaves da ESA na Alemanha começaram a disparar suavemente os propulsores do CryoSat para elevar sua órbita em quase 1 km para sincronizá-lo com o ICESat-2.
Ignacio Clerigo, Gerente de operações da espaçonave CryoSat da ESA, explicado, "A órbita CryoSat era muito mais alta e mais lenta do que ICESat-2, portanto, não poderíamos alinhá-los por tê-los orbitando em conjunto. Em vez de, elevamos o CryoSat em 900 m por meio de uma série de 15 queima do propulsor precisamente cronometrada. Os dois satélites vão se sobrepor a cada 19 órbita do CryoSat e à 20ª órbita do ICESat-2. "
Como o gelo marinho flutua no oceano, correntes e vento movem-no. Sob circunstâncias normais, os dois satélites fariam medições no mesmo local com um número de horas de intervalo, portanto, pode haver gelo diferente em seus caminhos orbitais normais.
A missão Earth Explorer CryoSat da ESA é dedicada ao monitoramento preciso das mudanças na espessura do gelo marinho que flutua nos oceanos polares e variações na espessura das vastas camadas de gelo que cobrem a Groenlândia e a Antártica. O satélite voa a uma altitude de pouco mais de 700 km , atingindo latitudes de 88 ° norte e sul, para maximizar a cobertura dos pólos. Sua principal carga útil é um instrumento denominado Altímetro Radar Interferométrico de Abertura Sintética (SIRAL). Os altímetros de radar anteriores foram otimizados para operações no oceano e em terra, mas o SIRAL é o primeiro sensor desse tipo projetado para gelo, medindo mudanças nas margens de vastos mantos de gelo e gelo flutuante nos oceanos polares. Crédito:ESA / AOES Medialab
ICESat-2 da NASA (abreviação de Ice, Nuvem e satélite de elevação terrestre) usa lasers e um instrumento de detecção muito preciso para medir a elevação da superfície da Terra. Ao cronometrar quanto tempo leva para os feixes de laser viajarem do satélite para a Terra e vice-versa, os cientistas podem calcular a altura das geleiras, gelo marinho, florestas, lagos e muito mais - incluindo a mudança das camadas de gelo da Groenlândia e da Antártica. Crédito:NASA Goddard Flight Center
Dr. Parrinello continuou, "Ao elevar a órbita do CryoSat, encontramos este ponto ideal onde a cada 1,5 dias os dois satélites passarão sobre áreas das regiões polares ao mesmo tempo. Esses poucos minutos de medições quase coincidentes serão fundamentais para estudar o gelo marinho. O CryoSat permanecerá neste orbite agora até que a missão termine. "
Josef Aschbacher, Diretor de Programas de Observação da Terra da ESA, comentou, "Ter os dois satélites da agência alinhados em órbita é um exemplo maravilhoso de nossas organizações trabalhando juntas para trazer maiores benefícios à ciência. Essas medições coincidentes serão muito importantes para os cientistas que estudam nosso mundo em mudança."
O gelo marinho desempenha um papel importante no clima global. Por exemplo, ajuda a manter o equilíbrio de energia da Terra enquanto ajuda a manter as regiões polares resfriadas, refletindo a luz solar incidente de volta ao espaço. Ele também mantém o ar frio, formando uma barreira isolante entre o ar frio acima e a água mais quente do oceano abaixo.
Esta nova informação pode ajudar a melhorar os modelos climáticos, particularmente para a Antártica. Os modelos que os cientistas usam atualmente para medir a profundidade da neve ao calcular o gelo marinho funcionam razoavelmente bem para o Ártico, mas menos para a Antártica.
Também pode ajudar a enfrentar a difícil tarefa de medir o gelo marinho no verão. Em climas mais quentes, lagoas de água derretida no pântano de gelo transmitem o sinal do CryoSat, mas o ICESat-2 tem a precisão para detectar essas lagoas e diferenciá-las das quebras entre blocos de gelo.
