Stawiając czoła Arktyce dla nadchodzących satelitów skierowanych na bieguny
W miarę pogłębiającego się kryzysu pokrywy lodowej mórz, precyzyjne oszacowanie jej cofania staje się pilniejsze niż kiedykolwiek. Aby sprostać temu wyzwaniu, Europejska Agencja Kosmiczna pracuje nad trzema nowymi satelitami Copernicus, z których każdy korzysta z odrębnych, lecz komplementarnych technik monitorowania tego delikatnego składnika systemu Ziemi.
Aby zapewnić maksymalną precyzję danych z tych satelitów, międzynarodowy zespół doświadczonych naukowców prowadzi obecnie badania na arktycznej pokrywie lodowej, walcząc z mrozem i pracując bezpośrednio na miejscu, by zebrać kluczowe pomiary w terenie.
W eksperymencie lodu morskiego w ramach Copernicus Expansion skupi się na trzech nadchodzących misjach: CIMR, CRISTAL oraz ROSE-L.
Są to trzy z planowanych sześciu misji Sentinel Expansion w programie Copernicus; są to elementy obserwacji Ziemi Unii Europejskiej. Dzięki różnym technikom obserwacyjnym i różnorodnym zastosowaniom, ta nowa kolekcja z sześciu misji ma zaspokoić priorytety UE i luki w potrzebach użytkowników Copernicus, a także poszerzyć dotychczasowe możliwości misji Sentinel.
Najnowocześniejsza konstrukcja satelitów nie ogranicza się do badań teoretycznych, eksperymentów w laboratoriach ani prac inżynierskich w cleanroomach. Wymaga także kampanii terenowych, podczas których naukowcy i inżynierowie testują wersje instrumentów na lotniczych i naziemnych zestawach w autentycznych warunkach środowiskowych, by zweryfikować metody pomiarowe, ocenić wydajność i udoskonalić algorytmy odzyskiwania danych.
Takie kampanie terenowe tworzą kluczowy most między projektowaniem instrumentów a tym, że satelita działa perfekcyjnie w kosmosie, nawet jeśli nowy instrument pomiarowy opiera się na sprawdzonych misjach z przeszłości.
Dzięki obserwacjom terenowym i porównywaniu ich z pomiarami z powietrza oraz istniejącymi danymi satelitarnymi, naukowcy mogą kalibrować czujniki, ulepszać produkty danych i redukować niepewności przed startem.
Dla misji CIMR, CRISTAL i ROSE-L, z których każda mierzy właściwości lodu morskiego, takie przygotowanie ma szczególne znaczenie.
Właściwości takie jak głębokość pokrywy śnieżnej, zasolenie śniegu, grubość lodu i chropowatość powierzchni stanowią część Ziemi i szybko się zmieniają w regionach polarnych w odpowiedzi na kryzys klimatyczny - a te istotne parametry pozostają trudne do precyzyjnego zmierzenia z kosmosu.
Dlatego naukowcy z licznych instytutów, m.in. Uniwersytetu Calgary, DTU, Instytutu Alfreda Wegenera, NASA i ESA, przebywają obecnie na Arktyce, by prowadzić sześciotygodniowy Eksperyment Misyj Rozszerzenia Copernicus Sea Ice.
Dzięki skoordynowanym pomiarom terenowym i lotniczym zespoły gromadzą kluczowe dane, by doskonalić metody odzyskiwania danych CIMR, CRISTAL i ROSE-L i zapewnić, że nadchodzące satelity dostarczą precyzyjne i wiarygodne obserwacje środowiska polarnego.
Kampania koncentruje się na lodzie morskim pierwszego roku, a ściślej na warunkach, w których zasolenie pozostaje u podstawy warstwy śniegu - istotna, lecz rzadko obserwowana cecha wpływająca na rozpraszanie mikrofalowe, interakcje śnieg-lód i wydajność odzyskiwania danych.
W porównaniu z MOSAiC, który opiera się na dryfującym lodzie morskim, celem tutaj jest dokonywanie pomiarów w stabilnym środowisku lodowym, gdzie ruch lodu nie zakłóca powtarzanych obserwacji i kontrolowanych eksperymentów.
Dlatego Cambridge Bay jest idealną lokalizacją, oferując reprezentatywny lód pierwszego roku i łatwą logistykę dostępu.
Dr Casal dodała, że gromadzimy obszerne zestawy danych, łącząc szerokie obserwacje terenowe z lotniczymi podczas przelotów satelitarnych. Obserwacje terenowe obejmują pomiary scatterometru, badania dołków śnieżnych, transekty sond Magna, profiling mikro-penów śniegu i liczne dodatkowe techniki geofizyczne i charakterystyki śniegu.
Dane in situ są zestawiane z obserwacjami z powietrza z lidarów i radarów altimetrii, radarów śniegu oraz systemów elektromagnetycznych, dostarczając szczegółowe informacje o głębokości pokrywy śnieżnej, grubości lodu, chropowatości powierzchni i strukturze podpowierzchownej.
Co istotne, te pomiary pozyskuje się podczas przelotów nad CryoSat, ICESat-2 i Sentinel-3, co umożliwia bezpośrednie zestawienie obserwacji terenowych, danych z powietrza i danych odzyskanych z satelitów.
Łącząc pomiary terenowe, lotnicze i kosmiczne, kampania pomaga udoskonalić wydajność CIMR, CRISTAL i ROSE-L przed startem, ograniczając niepewności i budując zaufanie do danych, które dostarczą.
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł! Obserwuj nas w Wiadomościach Google.
