Credito:NASA
Scienziati con la missione aerea più longeva della NASA per mappare il ghiaccio polare, Operazione IceBridge, completato con successo un volo scientifico il 29 ottobre, inaugurando la loro indagine 2017 del mare antartico e del ghiaccio terrestre. Per la prima volta nei suoi nove anni di attività nell'emisfero australe, IceBridge lancerà due consecutivi, set dedicati di voli antartici da due continenti, Sud America e Antartide, con due diversi velivoli e suite di strumenti.
"Si tratta di un'impresa entusiasmante e ambiziosa per IceBridge, poiché le doppie campagne ci consentiranno di continuare i nostri rilievi di aree importanti vicino alla penisola antartica e di espandere notevolmente la nostra copertura nella vasta distesa dell'Antartide orientale, "ha detto Nathan Kurtz, Scienziato del progetto IceBridge e ricercatore di ghiaccio marino presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland.
La prima parte della campagna, che proseguirà fino al 26 novembre, ha sede a Ushuaia, Argentina. Questa è una nuova base operativa per IceBridge, che normalmente vola in Antartide da Punta Arenas, Chile. Il motivo del cambiamento è che questo autunno, Scienziati e strumenti di IceBridge stanno viaggiando a bordo di un aereo P-3, che ha un raggio più breve rispetto alla loro normale corsa antartica, un DC-8.
"Volando da Ushuaia invece che da Punta Arenas, ci stiamo risparmiando un'ora di volo durante il nostro transito da e per l'Antartide, "Ha detto Kurtz. "Perché stiamo cercando di massimizzare il nostro tempo raccogliendo nuovi dati sopra e intorno all'Antartide, quell'ora è un grosso problema."
Il P-3 sta sorvolando l'Antartide occidentale, la regione in più rapida evoluzione del continente, mirando al ghiaccio marino nei mari e nei ghiacciai di Bellingshausen e Weddell nella penisola antartica e lungo le coste inglese e Bryan. Il team IceBridge ha aggiunto nuove linee di volo quest'anno, compresi i rilievi delle piattaforme Larsen C e Venable Ice. In totale, Gli scienziati di IceBridge pianificano almeno sei voli P-3 e fino a undici se il tempo notoriamente difficile in questa regione collabora.
Ghiaccio marino che si forma al largo del ghiacciaio Nobile sulla penisola antartica durante il primo volo dell'operazione IceBridge della campagna antartica 2017, ad ottobre, 29, 2017. Credito:NASA/Nathan Kurtz
Il suo primo volo includeva un passaggio sotto i binari di TanDEM-X, un satellite radar gestito congiuntamente dall'agenzia spaziale tedesca DLR e da Airbus Defence and Space SAS, una società privata. Confrontando le misurazioni di IceBridge con quelle di TanDEM-X, gli scienziati vogliono vedere se possono usare i dati della navicella spaziale tedesca per rilevare la cosiddetta zona di ghiaccio frontale, una fascia di ghiaccio marino più vecchio e più spesso che può esistere vicino al bordo settentrionale dell'anello di ghiaccio marino che circonda l'Antartide e, se presente, potrebbe avere un effetto protettivo sulla banchisa.
Per i voli P-3, la missione sta portando la sua suite completa di strumenti. Lo strumento principale è un altimetro laser che misura l'altezza della superficie del ghiaccio. IceBridge ne sta volando in due versioni:una equipaggiata esclusivamente con un laser verde e, per la prima volta, una versione a due colori che trasmette impulsi laser sia infrarossi che verdi. Il P-3 sta anche pilotando tre ecoscandagli radar che misurano lo spessore e la stratificazione della neve e del ghiaccio, una telecamera ad alta risoluzione per registrare il terreno rilevato e una telecamera a infrarossi per misurare la temperatura superficiale. L'aereo trasporta anche un gravimetro e un magnetometro che registrano piccole variazioni della gravità terrestre e dei campi magnetici per misurare lo spessore della cavità oceanica sotto le piattaforme di ghiaccio galleggianti dell'Antartide, che è un'informazione essenziale per far progredire la comprensione di come il ghiaccio e l'oceano interagiscono.
A partire da fine novembre, IceBridge effettuerà una seconda serie di voli di ricerca, questa volta con sede in Antartide. Questa sarà la seconda campagna sul campo dedicata all'Antartico nella storia di IceBridge. Questi voli fanno parte di una collaborazione in corso con la National Science Foundation (NSF), che gestisce il Programma Antartico degli Stati Uniti e gestisce tre stazioni di ricerca statunitensi per tutto l'anno nel continente.
I voli saranno a bordo di un aereo Basler e lanciati da almeno due stazioni antartiche, Stazioni McMurdo e Amundsen-Scott South Pole della NSF. L'aereo sarà dotato di un altimetro laser e di un nuovo ecoscandaglio radar.
La base in Antartide consentirà a IceBridge di sorvolare aree del continente irraggiungibili dal Sud America e di effettuare sondaggi più approfonditi di regioni che in precedenza erano al limite più lontano della sua portata, come il "buco del polo" di 88 gradi sud – l'area circolare attorno al Polo Sud dove tutte le orbite di ICESat-2 si intersecheranno l'una con l'altra.
Molti banchi di ghiaccio rotti con interessanti variazioni di colore durante il primo volo dell'operazione IceBridge della campagna antartica 2017, ad ottobre, 29, 2017. Credito:NASA/Nathan Kurtz
"Quando voliamo verso il buco del palo dal Cile con il DC-8, richiede di volare per più di 12 ore, ma abbiamo solo circa 90 minuti vicino al palo e possiamo rilevare solo metà dell'area alla volta, " ha detto Joe MacGregor, Vice scienziato del progetto di IceBridge e glaciologo a Goddard.
Volare verso il foro del polo dal Polo Sud stesso consentirà un'indagine più approfondita e fornirà una preziosa base di riferimento per le misurazioni ICESat-2. Se tutto va come previsto, entro poche settimane dopo i voli dell'operazione IceBridge, I ricercatori di Goddard a terra esamineranno anche il foro del palo utilizzando il GPS e contribuiranno a perfezionare ulteriormente la nostra conoscenza di questa regione.
Alcuni nuovi bersagli per IceBridge durante i voli Basler saranno le aree della Ross Ice Shelf delle dimensioni del Texas e diversi enormi ghiacciai che scorrono attraverso le montagne transantartiche dall'est all'ovest dell'Antartide. Durante la seconda parte della loro campagna antartica, il team di IceBridge spera di completare almeno 16 sondaggi.
"Esploreremo alcuni ghiacciai che, per quanto possiamo dire, nessuno ha rilevato con un laser e un radar in precedenza, per mappare l'elevazione della superficie e lo spessore del ghiaccio. Che soddisfa la definizione di esplorazione antartica, " ha detto MacGregor.
La missione dell'operazione IceBridge è raccogliere dati sul cambiamento del ghiaccio polare e mantenere la continuità delle misurazioni tra le missioni ICESat. La missione originale ICESat è stata lanciata nel 2003 e si è conclusa nel 2009, e il suo successore, ICESat-2, il lancio è previsto per la fine del 2018. L'operazione IceBridge è iniziata nel 2009 ed è attualmente pianificata per continuare fino al 2020 in modo che si sovrapponga a ICESat-2 per aiutare gli scienziati a collegare le misurazioni dai due satelliti.
Il Wallops Flight Facility della NASA in Virginia ha fornito uno degli altimetri laser e la telecamera a infrarossi che vengono utilizzati durante i voli di IceBridge a Ushuaia. Il velivolo da ricerca P-3 ha sede a Wallops. I tre strumenti radar di IceBridge provengono dal Center for Remote Sensing of Ice Sheets (CReSIS) dell'Università del Kansas, mentre l'Ames Research Center della NASA a Moffett Field, California, fornito il Sistema di Mappatura Digitale, e il gravimetro e il magnetometro sono gestiti dalla Columbia University. Per i voli in Antartide del 2017, il velivolo Basler è di proprietà e gestito dall'appaltatore della NASA Airtec, l'altimetro laser è fornito dall'Università dell'Alaska, Fairbanks, e l'ecoscandaglio radar proviene da CReSIS.