סוכנות החלל האמריקאית שלחה לייזר למסלול למדידת תנאי משטחי הקרח של כדור הארץ. משימה זו, הנקראת ICESat-2, שואפת להביא מידע מדויק יותר כיצד ההתחממות הגלובלית משפיעה על אזורים קפואים בכדור הארץ. אנטארקטיקה, גרינלנד וסדיני הקרח של שיחי הארקטי בצפון איבדו כמות משמעותית מנפחם בעשורים האחרונים. נאס"א ופרויקט ה- ICESat-2 שלה יצפו ויקליטו שינויים אלה ממיקום מרוחק 500 ק"מ במסלול.

כפי שאנו יכולים להניח משמו של הלוויין, ICESat-2 עוקב אחר הפרויקט המקורי משנת 2009. הוא מדד משטחי קרח עם מערכת לייזר ממסלול כדור הארץ. עם זאת, פרויקט זה חווה בעיות טכניות - הלוויין היה מוגבל ויכול היה למדוד ולהתבונן רק כמה חודשים בשנה. אז נאס"א שיפצה את הטכנולוגיה, ועכשיו הלוויין אמור להיות אמין יותר ויהיה לו תצוגה מפורטת יותר.

פרופסור הלן פריקר ממכון Scripps לחקר האוקיאנוס מסבירה:

"ICESat-2 יתבונן בקריוספירה של כדור הארץ ברזולוציה מרחבית שמעולם לא ראינו. הקורה מחולקת לשש קרניים בלבד - שלושה זוגות - כדי שנוכל למפות טוב יותר את אזורי הקרח ואת שיפוע הקרחונים עצמם. זה מאפשר לנו לפרש טוב יותר שינויים בגובה. אותם רשומות נעשים מעל פני הקרחונים כל שלושה חודשים, נותנים לנו סקירה כללית על שינויי הגובה בעונות הנתונות. "

עיבוד אמנותי: ICESat-2 יורה בלייזר 10 פעמים בשנייה

מדוע המשימה הזו של נאס"א חשובה?

אנטארקטיקה ו גרינלנד מאבדות מיליארדי טונות של קרח בשנה. זו בעיקר תוצאה של פעולת מים חמים, המתנגשים ביבשה ובכך ממיסים קרחוני חוף אלה. המוני קרח אלה עוזרים אז לעליית מפלס האוקיאנוס. בקוטב הצפוני, גם גושי קרח עונתיים היו בירידה. ככל הנראה, מאז 1980, קרח הים בצפון הרחוק איבד שני שליש ממסתו הכוללת. ולמרות שאין לכך השפעה ישירה על עליית מפלסי האוקיאנוס (הם דומים יותר לעמיתים גיאוגרפיים, כאשר הארקטי מוקף ביבשה ואנטארקטיקה באוקיאנוס), הדבר גורם לטמפרטורות גבוהות יותר באזור.

ד"ר טום נוימן, נציג המרכיב המדעי של פרויקט ICESat-2, אומר:

"רבים מהשינויים המתרחשים בקטבים יכולים להיראות עמומים מאוד, ולכן יש צורך בטכנולוגיה מדויקת מאוד כדי למדוד נכון. למרות זאת, שינוי מינימלי בגובה, כמו סנטימטר, באזור כמו אנטארקטיקה, מייצג כמות אדירה של מים. זה עד 140 מיליארד טון. "

כיצד עובד ICESat-2?

מערכת לייזר חדשה זו היא אחד המכשירים הגדולים ביותר לתצפית כדור הארץ שתוכננה אי פעם על ידי נאס"א. משקלו חצי טון. היא משתמשת בטכנולוגיה הנקראת "ספירת פוטונים". הוא יורה כ -10 פעימות אור בכל שנייה. כל אחד מהדחפים הללו עף לכדור הארץ, קופץ וחוזר בסולם זמן של כ -000 אלפיות השנייה. הזמן המדויק שווה לנקודת הגובה של המשטח המשתקף.

קתי ריצ'רדסון, חברה בצוות נאס"א שפיתח את המכשיר, אומרת:

"אנחנו יורים על טריליון פוטונים (חלקיקי אור) בכל שנייה. בערך אחד יחזור אלינו. אנו יכולים לחשב את זמן ההחזרה של הפוטון האחד הזה בדיוק כמו שליחתו לכדור הארץ. וכך אנו מסוגלים לקבוע את המרחק לחצי ס"מ. "

נאס"א תתן לנו מבט חסר תקדים על הקרח של כדור הארץ

הלייזר מבצע מדידות כל 70 ס"מ.

איזה מידע הפרויקט הזה יספק לנו?

החוקרים מקווים ש- ICESat-2 יכול לעזור ביצירה המפה המקיפה הראשונה של צפיפות קרח הים באנטארקטיקה. כרגע, הטכנולוגיה להשגת מידע זמין עובד למען הארקטי בלבד. יש להשוות בין נקודת הגובה של פני הקרחון וגובה פני הים. מדענים יודעים את צפיפות מי הים והקרח, כך שהם יכולים לחשב כמה קרח חייב להיות מתחת למים כדי לקבוע את המסה הכוללת של קרח הים.

השוואה בין שכבות קרח הים במרץ (מרץ) ובספטמבר (ספטמבר). מעל הקוטב הצפוני של הקוטב הצפוני, מתחת לקוטב הדרומי של אנטארקטיקה

כמובן באנטארקטיקה צריך לגשת אליו אחרת. בדרום הרחוק קרח הים מכוסה בשלג, וזה יכול להעמיס כל כך הרבה על קרחונים עד שהם נדחפים לחלוטין מתחת למים והחישוב הרבה יותר מסובך. הפיתרון המוצע הוא שילוב של לוויין ICESat-2, שיעזור לחישוב גובה פני השטח, וטכנולוגיית לוויין מכ"ם, שיכולה להעמיק יותר אל פני השלג עם קורות המיקרוגל שלו. שיתוף פעולה זה יכול להביא אור רב יותר לפרויקט.

אין צורך לדאוג, הלייזר אינו חזק מספיק בכדי לסייע בהמסת קרחונים מגובה מסלול של 500 ק"מ מעל פני הקרקע. אבל בלילה חשוך אפשר לראות נקודה ירוקה בשמייםכאשר ICESat עף מעל האזור שלנו.