Завершилась арктическая кампания 2015 года проекта NASA Operation IceBridge
21 мая завершилась седьмая арктическая экспедиция проекта Operation IceBridge. Исследовательский самолет NASA C-130 с учеными и оборудованием на борту вылетел с авиабазы Туле в Гренландии и направился на Уоллопсский испытательный центр NASA в Вирджинии.
В ходе этой арктической полевой кампании, которая длилась десять недель, IceBridge — ежегодная авиационная съемка полярных льдов NASA — выполнила 33 восьмичасовых полета. Данные собирались над морскими и наземными ледяными массивами, которые быстро меняются в последние десятилетия. Проект также провел более десятка международных исследовательских коллабораций и выпустил два набора данных о морском льде, которые помогут ученым прогнозировать его поведение летом.
«Мы достигли хорошего охвата целевых районов морского льда в северной Гренландии и канадской Арктике, а также отличного охвата ледниковых целей в южной Гренландии», — сказал Джон Зоннтаг, руководитель полевой группы Operation IceBridge из Центра космических полетов имени Годдарда NASA в Гринбелте, Мэриленд.
Взгляд на морской лед
Первый научный полет IceBridge состоялся 19 марта и включал пролет над норвежским ледоколом Lance для сравнения наземных (in situ) и авиационных наблюдений за морским льдом. Ежегодно начальная часть кампании посвящена облету морского ледяного покрова Арктического бассейна с двух баз: Туле на северо-западе Гренландии и Фэрбанкса на Аляске.
В этом сезоне IceBridge выполнила все свои базовые полеты над морским льдом — миссии, повторяемые из года в год, — кроме одного. Миссия «Северная Канадская котловина» была изменена для полета под орбитой французско-индийского спутника SARAL с целью сравнения данных, собранных одновременно над одним маршрутом.
«Наша главная цель — всегда получить очень хорошее представление о распределении толщины морского ледяного покрова в Западной Арктике, и эта основная миссия была выполнена», — сказала Джеки Рихтер-Менге, соруководитель научной группы IceBridge и исследователь морского льда из Лаборатории исследований и инженерии холодных регионов Инженерного корпуса армии США в Ганновере, Нью-Гэмпшир.
С 2012 года IceBridge публикует оперативный анализ данных о толщине морского льда. В прошлом году команда начала выпускать второй продукт данных, который связывает региональные измерения IceBridge с более глобальными данными спутника ESA CryoSat-2, чтобы показать толщину льда по всему Северному Ледовитому океану.
«Заявленная цель Operation IceBridge — обеспечить преемственность между спутниковыми миссиями NASA ICESat и ICESat-2, но теперь в игре также CryoSat-2, и это важная часть», — сказал Натан Курц, ученый, изучающий морской лед в Центре Годдарда NASA. Курц, недавно ставший научным руководителем проекта IceBridge, отметил, что измерения IceBridge льда и снега на льду уже использовались для улучшения данных CryoSat-2.
Оба набора данных — оперативный IceBridge и CryoSat-2 по толщине морского льда, — которые находятся в открытом доступе на сайте Национального центра данных по снегу и льду США, публикуются до окончания арктической кампании. Они используются в моделях, прогнозирующих летнее таяние ледяного покрова. «Чем лучше наблюдательные данные о состоянии морского ледяного покрова в начале сезона таяния, тем лучше работают модели», — сказала Рихтер-Менге.
Облет наземного льда
Вторая часть кампании базировалась в Кангерлуссуаке на юго-западе Гренландии. Оттуда самолет C-130 выполнил 16 полетов для сбора данных о высоте поверхности и толщине льда в нескольких быстро меняющихся точках ледникового щита Гренландии, таких как бассейн ледника Якобсхавн, полуостров Гейки и все крупные ледники на юго-востоке Гренландии.
Каждый полевой сезон IceBridge проводит коллаборации с другими научными группами. Иногда цель — сравнить данные IceBridge с измерениями, сделанными с земли или со спутников. В других случаях наблюдения IceBridge помогают исследователям выбрать места для экспериментов на морском льду или ледниковом щите.
В этом году IceBridge смогла почти немедленно передать свежие данные двум полевым группам. Одна из них — датская группа, планировавшая бурение глубокой скважины на ледяной шапке Ренланд в восточной Гренландии. Во время одной из миссий IceBridge выполнила два пролета над небольшой ледяной шапкой и провела радиолокационные измерения потенциальных мест бурения с помощью прибора MCoRDS.
«На следующий день после полета я встретил одного из исследователей в Кангерлуссуаке и смог вручить ей две эхограммы выбранного места — прекрасные эхограммы, показывающие с большой детализацией внутренние слои ледяной шапки и коренную породу», — сказал Зоннтаг. В другом случае IceBridge также использовала MCoRDS, чтобы помочь американской группе, изучавшей водоносный горизонт в фирне (уплотненном снеге) на юго-востоке Гренландии, выбрать оптимальное место для бурения.
«Мы сэкономили им огромное количество труда, дав четкое представление о том, на чем сосредоточить усилия по бурению. В противном случае им пришлось бы вручную тащить оборудование по глубокому снегу несколько раз», — сказал Зоннтаг.
Просветительская деятельность
Находясь в Туле и Кангерлуссуаке, команда IceBridge приняла двух журналистов и профессионального фотографа, которые участвовали в полетах, брали интервью и присоединялись к другим ежедневным активностям. Исследователи также провели живые онлайн-чаты во время полетов с классами в 11 штатах США и Мексике. Всего за кампанию 2015 года ученые IceBridge пообщались с 35 классами и 723 учениками с 5 по 12 классы.
Третья, заключительная часть кампании началась 29 апреля, когда база операций вернулась на авиабазу Туле. В течение следующих трех недель миссия в основном сосредоточилась на наземном льде, собирая измерения ледников на северо-западе, севере и северо-востоке Гренландии, ледяных шапок на островах Баффинова Земля и Девон в Канаде, а также выполнила один дополнительный полет над морским льдом.
Однако плохая погода над Гренландией не позволила выполнить два оставшихся базовых полета над наземным льдом: новый полет над ледниками Захария Истром и 79 N на северо-востоке Гренландии и миссию по запланированным наземным трекам ICESat-2 в западно-центральной Гренландии.
«Команда многого добилась в этом сезоне, несмотря на неблагоприятные условия и технические проблемы, — сказал Эрик Риньо, соруководитель научной группы IceBridge, гляциолог из Калифорнийского университета в Ирвайне и Лаборатории реактивного движения NASA. — Мы собрали необходимые базовые данные по четырем углам ледникового щита, чтобы охарактеризовать его баланс массы и вклад в уровень моря в 2015 году».
Выполнив 33 исследовательских полета, IceBridge вернулась на Уоллопсский испытательный центр NASA в Вирджинии 22 мая. Следующая экспедиция — антарктическая кампания — начнется в октябре и будет базироваться в Пунта-Аренас, Чили. Оттуда исследовательский самолет Gulfstream 5 Национального научного фонда США будет выполнять полеты над целями в Антарктиде с лазерным инструментом LVIS на борту.
Миссия Operation IceBridge — собирать данные об изменяющихся полярных льдах суши и моря, обеспечивая преемственность измерений между спутниковыми миссиями NASA ICESat. Первая миссия ICESat завершилась в 2009 году, а ее преемник, ICESat-2, запланирован к запуску в 2017 году. Operation IceBridge, начавшаяся в 2009 году, в настоящее время финансируется до 2019 года. Планируемое двухлетнее перекрытие с ICESat-2 поможет ученым проверить измерения спутника.