Спутник ICESat-2.

На картинке — новый спутник НАСА ICESat-2, разработанный, чтобы продолжить миссию завершившего работу в 2010 году спутника ICESat — части системы наблюдения за Землей EOS. Задача обоих спутников — измерение динамики ледового покрова по всему земному шару (включая Гренландский и Антарктический ледяные щиты), высоты облаков, а также топографии Земли и характеристик растительности. Новый спутник сможет измерять не только площадь, но и толщину льда.

Динамика таяния и нарастания ледовых масс — важнейший показатель изменения климата планеты. Сокращение ледового покрова, наблюдаемое в последние годы, может повлечь за собой катастрофические последствия для биосферы. Однако системы точной оценки состояния льда до сих пор недостаточно совершенны и не учитывают целого ряда параметров. Например, чтобы оценить изменение общей массы морского льда или скорость его таяния, необходимо знать его толщину. На данный момент существует хороший инструмент для измерения площади оледенения при помощи спутников, а вот возможности определить его толщину дистанционно пока нет.

Поэтому сейчас в НАСА вовсю идут разработки новой методики измерения толщины морского льда и ее отслеживания с орбиты Земли. В 2018 году намечен запуск спутника ICESat-2, который будет использовать высокоточный лазерный высотомер для измерения высоты поверхности Земли. Он будет измерять высоту льда по сравнению с уровнем воды. Однако на поверхности видно только около 10% существующего льда — остальное находится под водой. Чтобы измерить всю толщину льда, необходимо выходить за границу надводных измерений, а также выполнять расчеты с учетом таких факторов, как толщина снежного покрова надо льдом и плотность мерзлого снежного слоя на нем.

На ICESat-2 установят новую систему для таких измерений — ATLAS (Advanced Topographic Laser System). Лазер системы ATLAS будет испускать три пары лучей с длиной волны 532 нм (соответствует видимому зеленому цвету); подробнее о том, как работает эта установка, смотрите в прилагаемом видео.

На поверхность Земли эти лучи будут падать через промежутки примерно 3,3 км между парами. Лазер излучает 10 000 пучков света в секунду, в каждом из которых триллионы фотонов. Большинство будет рассеиваться в атмосфере и отразится в разные стороны от Земли. Но какая-то часть (скорее всего, лишь несколько десятков) фотонов вернется обратно к детекторам спутника. Замеряя время, через которое они вернутся, система сможет определять свою высоту над поверхностью, по плотности отраженного потока — свойства этой поверхности. В совокупности это позволит рассчитывать и толщину льда в реальном времени. Правда, погрешность этих измерений мы сможем узнать лишь после запуска спутника.

За состоянием ледового покрова Земли можно следить на сайте nsidc.org.

elementy.ru/kar…

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *