La NASA sta per lanciare nello spazio lo strumento laser più avanzato dell'agenzia nel suo genere. Il ghiaccio, Cloud e terra Elevation Satellite-2, o ICESat-2, fornirà osservazioni critiche su come le calotte glaciali, i ghiacciai e la banchisa stanno cambiando, portando a intuizioni su come tali cambiamenti influiscano sulle persone nel luogo in cui vivono.

Il lancio è previsto per il 15 settembre e mentre contiamo i giorni, stiamo contando 10 cose che dovresti sapere su ICESat-2:

1 laser spaziale

C'è solo uno strumento scientifico su ICESat-2, ma è una meraviglia. Il sistema di altimetro laser topografico avanzato, o ATLANTE, misura l'altezza cronometrando con precisione quanto tempo impiegano i singoli fotoni di luce da un laser a lasciare il satellite, rimbalza sulla Terra, e tornare al satellite. Centinaia di persone al Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, ha lavorato per costruire questo strumento delle dimensioni di un'auto intelligente in base a requisiti rigorosi, in modo che gli scienziati possano misurare i minimi cambiamenti nel ghiaccio del nostro pianeta.

2 tipi di ghiaccio

Non tutto il ghiaccio è uguale. ghiaccio terrestre, come le calotte glaciali della Groenlandia e dell'Antartide, o ghiacciai che punteggiano l'Himalaya, si accumula man mano che la neve cade nel corso dei secoli e forma strati compatti. Quando si scioglie, può fluire nell'oceano e aumentare il livello del mare. Mare ghiacciato, d'altra parte, si forma quando l'acqua dell'oceano si congela. Può durare anni, o un solo inverno. Quando il ghiaccio marino scompare, non c'è alcun effetto sul livello del mare (pensa a un cubetto di ghiaccio che si scioglie nella tua bevanda), ma può cambiare il clima e gli schemi meteorologici ben oltre i poli.

Terra tridimensionale

ICESat-2 misurerà l'elevazione per vedere quanti ghiacciai, il ghiaccio marino e le calotte glaciali salgono o scendono. La flotta di satelliti della NASA raccoglie immagini dettagliate del nostro pianeta che mostrano l'estensione mutevole di caratteristiche come calotte glaciali e foreste, e con i dati di ICESat-2, gli scienziati possono aggiungere la terza dimensione, l'altezza, a quei ritratti della Terra.

4 stagioni, 4 misurazioni

L'orbita di ICESat-2 farà 1, 387 tracce di terra uniche intorno alla Terra in 91 giorni, quindi ricomincia lo stesso modello di terra dall'inizio. Ciò consente alla missione di misurare le stesse tracce di terra quattro volte all'anno e agli scienziati di vedere come i ghiacciai e altre caratteristiche ghiacciate cambiano con le stagioni, incluso l'inverno.

532 Lunghezza d'onda nanometrica

Lo strumento ATLAS misurerà il ghiaccio con un laser che brilla a 532 nanometri, un verde brillante sullo spettro visibile. Quando questi fotoni laser ritornano al satellite, passano attraverso una serie di filtri che bloccano qualsiasi luce che non sia esattamente a questa lunghezza d'onda. Questo aiuta lo strumento a non essere sommerso da tutte le altre sfumature di luce solare riflesse naturalmente dalla Terra.

6 raggi laser

Mentre il primo satellite ICESat (2003-2009) misurava il ghiaccio con un singolo raggio laser, ICESat-2 divide la sua luce laser in sei raggi, il modo migliore per coprire più terreno (o ghiaccio). La disposizione dei raggi in tre coppie consentirà inoltre agli scienziati di valutare la pendenza della superficie che stanno misurando.

7 chilometri al secondo

ICESat-2 ingrandirà il pianeta a 7 km al secondo (4,3 miglia al secondo), completando un'orbita intorno alla Terra in 90 minuti. Le orbite sono state impostate per convergere alle linee di latitudine di 88 gradi attorno ai poli, per concentrare la copertura dei dati nella regione in cui gli scienziati si aspettano di vedere il maggior cambiamento.

Precisione di 800 picosecondi

Tutte queste misurazioni dell'altezza derivano dal cronometraggio dei singoli fotoni laser nel loro viaggio di andata e ritorno di 600 miglia tra il satellite e la superficie terrestre, un viaggio cronometrato entro 800 picosecondi. È una precisione inferiore a un miliardesimo di secondo. Gli ingegneri della NASA hanno dovuto costruire su misura un dispositivo simile a un cronometro, poiché nessun timer esistente soddisfa i severi requisiti.

9 anni di attività IceBridge

Poiché ICESat-2 misura i poli, si aggiunge al record della NASA delle altezze del ghiaccio iniziato con il primo ICESat e continuato con l'operazione IceBridge, una missione aerea che sorvola da nove anni l'Artico e l'Antartico. La campagna, che colma il divario tra le due missioni satellitari, vola dal 2009, prendere misurazioni dell'altezza e documentare il cambiamento del ghiaccio.

10, 000 impulsi al secondo

Il laser di ICESat-2 scatterà 10, 000 volte in un secondo. L'ICESat originale sparava 40 volte al secondo. Più impulsi significano più dati di altezza. Se ICESat-2 sorvolasse un campo di calcio, ci vorrebbero 130 misurazioni tra le end zone; il suo predecessore, d'altra parte, avrebbe preso una misurazione in ogni end zone.

laser a fuoco rapido di ICESat-2, combinato con la precisione di temporizzazione dello strumento, la sensibile tecnologia di rilevamento dei fotoni e altre caratteristiche consentiranno alla missione ICESat-2 di misurare il cambiamento medio annuo in vaste calotte glaciali fino alla larghezza di una matita.