В этом месяце инженеры Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии тестируют датчик космического аппарата, который поможет измерить, как быстро исчезает арктический морской лед. И хотя этот инструмент запустят только через год, ученые начали готовиться к его использованию во время недавней полевой кампании в канадской глуши.

Исследователи провели две недели в апреле, летая над Северным Ледовитым океаном, часто наблюдая восход солнца с высоты 1500 футов (457 метров) в самолете времен Второй мировой войны. На борту находились различные передовые датчики для измерения толщины морского льда и снега, включая заменитель микроволнового радиометра, который сейчас проходит испытания в JPL. Измерение толщины морского льда — дело хитрое, требующее ряда точных данных, включая высоту льда над водой, глубину снега на нем и микроволновое излучение поверхности.

Полеты синхронизировали с пролетом спутников, чтобы проводить скоординированные наблюдения одних и тех же объектов. Сочетание воздушных и спутниковых данных улучшит способность ученых измерять морской лед и понимать, как меняются климатические условия в Арктике.

За последние десятилетия площадь и толщина арктического морского льда изменились. Улучшение измерений этих изменений помогает ученым лучше понимать арктическую систему, а также поддерживает навигацию, погодные и океанографические исследования и будущие спутниковые наблюдения. По мере роста арктического судоходства регион становится все более стратегически и экономически значимым.

По словам Сахры Касими из JPL, которая была научным руководителем полевой кампании, продолжающееся потепление в Арктике может потенциально повлиять на общественную безопасность и экономические интересы.

Касими годами изучала морской лед по спутниковым данным, но вид сверху из космоса отличается от того, что видно из иллюминатора самолета.

Ошеломляющее разнообразие морского льда создает потусторонние пейзажи. Лед может быть прикреплен к суше или дрейфовать в океане; он может быть шероховатым или гладким. Под действием ветров и океанских течений лед постоянно движется, ломается и деформируется. Трещины могут открываться в длинные полосы открытой воды, а столкновения льдин могут превращать ледяные обломки в огромные гряды, тянущиеся на мили.

Некоторый морской лед живет всего один сезон, в то время как более толстый лед может сохраняться несколько лет (хотя многолетний морской лед становится все менее распространенным во многих частях Арктики). Целые экосистемы страдают от этих изменений, вплоть до песцов и зайцев, которых ученые замечали во время поездки.

Улучшение оценок толщины морского льда помогает ученым лучше понимать, как меняется регион, и поддерживает долгосрочные наблюдения за арктической средой. Команда NASA провела в воздухе около 50 часов за двухнедельную кампанию, совершая полеты над дрейфующим льдом недалеко от города Инувик, а затем изучая лед, прикрепленный к берегу другого места — поселка Кембридж-Бей.

Для части кампании в Инувике команда координировала свои действия с миссией Surface Water and Ocean Topography (SWOT), спутником, совместно разработанным NASA и французским космическим агентством CNES, при этом JPL возглавляет американскую часть миссии. Хотя SWOT был разработан для картографирования высоты морской и пресной воды на Земле, он также может измерять количество морского льда над ватерлинией.

В Кембридж-Бей команда NASA присоединилась к исследователям из ESA (Европейское космическое агентство), немецкого Института Альфреда Вегенера и канадского Университета Калгари. Во время этой части кампании скоординированные полеты проходили над полевым лагерем и под траекториями спутниковых миссий, таких как NASA Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2) и ESA CryoSat-2.

Для улучшения оценок толщины морского льда ESA разрабатывает при сотрудничестве с NASA новую полярную миссию под названием Copernicus Polar Ice and Snow Topography Altimeter (CRISTAL). Во время апрельской воздушной кампании ученые...