이번 달, 캘리포니아 남부에 있는 NASA 제트추진연구소(JPL)의 엔지니어들은 북극 해빙이 얼마나 빨리 사라지고 있는지 측정하는 데 도움이 될 우주선 센서를 테스트하고 있다. 그리고 그 장비가 발사되기까지는 아직 1년이 남았지만, 과학자들은 최근 캐나다 황야에서의 현장 캠페인을 통해 사용 준비를 시작했다.

연구진은 4월에 2주 동안 북극해 상공을 비행했으며, 종종 2차대전 시대 비행기에서 고도 1,500피트(457미터)에서 일출을 바라보았다. 해빙과 눈의 두께를 측정하는 데 사용되는 다양한 최첨단 센서가 비행기에 탑재되었으며, 여기에는 현재 JPL에서 테스트 중인 마이크로파 복사계의 대체 장비도 포함되었다. 해빙 두께 측정은 까다로운 작업으로, 해빙이 수면 위로 솟아오른 높이, 그 얼음 위의 눈 깊이, 표면의 마이크로파 방출 등 여러 정확한 수치가 필요하다.

비행은 위성이 상공을 통과하는 시간에 맞춰 이루어져 동일한 지형에 대해 조정된 관측이 가능하도록 했다. 항공 및 위성 데이터를 결합하면 과학자들이 해빙을 측정하고 북극 전역의 기후 조건이 어떻게 변화하고 있는지 이해하는 능력이 향상된다.

최근 수십 년 동안 북극 해빙의 범위와 두께는 변화해 왔다. 이러한 변화에 대한 측정을 개선하면 과학자들이 북극 시스템을 더 잘 이해하는 동시에 항해, 기상 및 해양 연구, 미래 위성 관측을 지원할 수 있다. 북극 해운 활동이 증가함에 따라 이 지역은 전략적, 경제적으로도 더욱 중요해지고 있다.

현장 캠페인의 과학 책임자를 맡은 JPL의 사라 카치미에 따르면, 북극의 지속적인 온난화는 공공 안전과 경제적 이익에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다.

카치미는 위성 데이터를 사용하여 해빙을 연구하는 데 수년을 보냈지만, 우주에서 얻는 하향식 시야는 비행기 창밖을 바라보는 것과는 다르다.

해빙의 놀라운 다양성은 이세계적인 풍경을 만들어낸다. 얼음은 육지에 붙어 있거나 바다에 떠 있을 수 있으며, 거칠거나 매끄러울 수 있다. 바람과 해류에 의해 움직이는 얼음은 끊임없이 이동하고, 부서지고, 변형된다. 균열은 길게 드러난 바다로 열릴 수 있으며, 유빙 간의 충돌은 얼음 잔해를 수 마일에 걸친 거대한 능선으로 밀어 올릴 수 있다.

일부 해빙은 한 시즌만 지속되는 반면, 더 두꺼운 얼음은 수년 동안 생존할 수 있다(다년생 해빙은 북극의 많은 지역에서 점점 드물어지고 있다). 이러한 변화는 과학자들이 여행 내내 목격한 북극 여우와 산토끼에 이르기까지 전체 생태계에 영향을 미친다.

해빙 두께 추정치를 개선하면 과학자들이 이 지역이 어떻게 변화하고 있는지 더 잘 이해하고 북극 환경의 장기 관측을 지원할 수 있다. NASA 팀은 2주 캠페인 동안 약 50시간을 공중에서 보냈으며, 이누빅 마을 근처의 떠다니는 얼음 위를 비행한 후 케임브리지 베이라는 작은 마을의 해안에 고정된 얼음을 연구했다.

이누빅 구간에서 팀은 NASA와 프랑스 우주국 CNES가 공동 개발한 위성인 수표면 및 해양 지형(SWOT) 임무와 협력했으며, JPL이 임무의 미국 측을 주도했다. SWOT은 지구의 바다와 담수의 높이를 매핑하도록 설계되었지만, 수면 위의 해빙 양도 측정할 수 있다.

케임브리지 베이에서 NASA 팀은 ESA(유럽 우주국), 독일 알프레드 베게너 연구소, 캐나다 캘거리 대학의 연구원들과 합류했다. 이 구간 동안 조정된 비행은 야영지 위와 NASA의 ICESat-2 및 ESA의 CryoSat-2와 같은 위성 임무의 궤적 아래를 날았다.

해빙 두께 추정치를 개선하기 위해 ESA는 NASA와 협력하여 코페르니쿠스 극지 얼음 및 눈 지형 고도계(CRISTAL)라는 새로운 극지 임무를 개발 중이다. 4월 항공 캠페인 동안 과학자들은...