La Operación IceBridge ( OIB ) fue una misión de la NASA para monitorear los cambios en el hielo polar . Es una misión aérea de seguimiento del satélite ICESat , hasta después del lanzamiento de la misión ICESat-2 en septiembre de 2018. La OIB finalizó en 2019.
De 2003 a 2009, la NASA utilizó un altímetro láser espacial, ICESat, para observar el hielo polar. ICESat fue retirado en 2009 debido a un mal funcionamiento técnico, dejando a la NASA sin un satélite dedicado a la observación del hielo. Un satélite de próxima generación, ICESat-2, se lanzó en septiembre de 2018. [1] [2] [3] Para mantener observaciones anuales de las capas de hielo y el hielo marino, la NASA introdujo el programa IceBridge para "cerrar la brecha" entre los satélites misiones. El programa utiliza plataformas de aviones para realizar mediciones aéreas de las regiones polares.
Los vuelos de IceBridge comenzaron en marzo de 2009, [4] en una campaña de Primavera Ártica con base en la Base Aérea de Thule , Groenlandia. Los vuelos al hemisferio sur comenzaron durante la primera campaña de Primavera Austral en octubre de 2009, con base en Punta Arenas , Chile. Los vuelos durante las campañas de campo pueden contener vuelos dedicados a hielo terrestre y hielo marino , o una combinación de ambos, según las limitaciones de la plataforma, el clima y la ubicación. Hasta la fecha ha habido campañas de primavera en el Ártico y la Antártida, así como vuelos que monitorean el deshielo de verano en los glaciares de Alaska cada año desde 2009. Se han realizado campañas adicionales en el verano del Ártico y en la Antártida Oriental.
Los vuelos de IceBridge comenzaron en marzo de 2009 utilizando un Lockheed P-3 Orion en el Ártico, y fueron seguidos ese mismo año por un Douglas DC-8 en la Antártida. A lo largo del programa se han utilizado otros aviones, como un King Air B-200 , un Gulfstream V y un Guardian Falcon . [5]
Existen ventajas y desventajas al utilizar un avión en lugar de un satélite. Un inconveniente es que un satélite puede observar un área mucho más amplia. Además, los satélites toman mediciones a tiempo completo, mientras que las mediciones de los aviones IceBridge se limitan a campañas anuales que duran varias semanas. Los aviones, sin embargo, tienen la ventaja de poder transportar más instrumentos, cambiar o mejorar los instrumentos de una campaña a otra y apuntar a áreas científicamente interesantes en lugar de seguir un camino fijo. Además, ciertos instrumentos, como el radar de penetración de hielo, solo funcionan desde las altitudes más bajas que ofrecen aviones como el P-3 Orion y el DC-8. [2] [5]
Los aviones IceBridge llevan un conjunto de instrumentos científicos especializados. Entre ellos se encuentra el Airborne Topographic Mapper, un láser que mide la elevación de la superficie del hielo. También a bordo hay un gravímetro , un instrumento capaz de medir la forma de las cavidades en el hielo. Hay muchos otros equipos a bordo, incluido el sensor de tierra, vegetación y hielo, la sonda de profundidad de radar coherente multicanal, un radar de nieve, un altímetro de radar de banda Ku, un magnetómetro y el sistema de mapeo digital. [5]
Mapeador topográfico aerotransportado (ATM) : el mapeador topográfico aerotransportado (ATM) es un altímetro láser que hace rebotar la luz láser en la superficie del hielo y mide cuánto tiempo tarda en regresar. Combinando estos datos de sincronización con información sobre la posición y actitud de la aeronave, los investigadores pueden calcular la elevación del hielo. Al volar sobre las mismas áreas de hielo año tras año, pueden construir una serie temporal de cambios de elevación. Este instrumento funciona de manera similar al instrumento lidar utilizado en ICESat y ayuda a mantener un registro de los cambios de elevación hasta que ICESat-2 entre en funcionamiento. [6]
Sensor de hielo y vegetación terrestre (LVIS) : el sensor de hielo, vegetación y tierra (LVIS) es un altímetro láser optimizado para funcionar a mayores altitudes. LVIS fue creado por científicos del Laboratorio de Teledetección Láser del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. LVIS ha volado en una amplia variedad de aviones, como el Guardian Falcon P-3, DC-8, B-200 y HU-25C de la NASA y el Gulfstream GV de NSF. Al volar a mayor altitud, LVIS puede inspeccionar áreas más grandes y amplía el alcance de IceBridge. [7]
La Operación IceBridge utiliza hasta cuatro instrumentos de radar diferentes operados por el Centro de Teledetección de Capas de Hielo (CReSIS) de la Universidad de Kansas . La Universidad de Indiana proporciona servicios de gestión de datos para las actividades de CReSIS en la Operación IceBridge. [8]
Sonda de profundidad de radar coherente multicanal (MCoRDS) : la sonda de profundidad de radar coherente multicanal (MCoRDS) se utiliza para medir el espesor del hielo y mapear debajo del hielo. Este instrumento utiliza múltiples canales y una amplia gama de frecuencias de radar para obtener imágenes de las capas de hielo internas y del lecho rocoso debajo de las capas de hielo. La información sobre el terreno bajo el hielo es útil para modelar las capas de hielo. [9]
Radar de nieve : el instrumento CReSIS Snow Radar se utiliza para medir el espesor de las capas de nieve sobre la tierra y el hielo marino. Medir el espesor de la nieve es crucial para estimar el espesor del hielo marino. [10]
Altímetro de radar en banda Ku : IceBridge también lleva un altímetro de radar en banda Ku , que puede penetrar las capas de nieve para medir la elevación de la superficie del hielo marino y terrestre. [11]
Radar de acumulación : el instrumento de radar de acumulación se utiliza para recopilar datos de alta resolución sobre la parte superior del hielo. Observar la parte superior del hielo permite a los investigadores mapear las tasas de acumulación de nieve en el pasado. [12]
Sistema de cartografía digital (DMS) : el sistema de cartografía digital (DMS), creado por investigadores del Centro de Investigación Ames de la NASA, es un sistema de imágenes digitales aerotransportado que se utiliza para detectar aberturas en el hielo marino y construir mapas de alta resolución del hielo polar. El instrumento DMS es una cámara digital orientada hacia abajo que captura múltiples fotogramas individuales que se combinan en mosaicos de imágenes mediante software de computadora. [13]
Gravímetro - Operación IceBridge también utiliza un instrumento de medición de la gravedad conocido como gravímetro . Este instrumento mide la fuerza de los campos gravitacionales debajo de la aeronave, que los investigadores pueden utilizar para determinar la forma de las cavidades de agua debajo de las plataformas de hielo flotantes. Debido a que el agua es menos densa que las rocas, las áreas de hielo flotante muestran campos gravitacionales más débiles que las áreas con rocas debajo. [14]
Magnetómetro - El P-3 Orion de la NASA lleva un magnetómetro que puede utilizarse para recopilar datos sobre las propiedades de las rocas bajo el hielo. La densidad y las propiedades magnéticas se pueden utilizar para inferir el tipo de lecho de roca, lo que es útil para determinar las condiciones basales debajo del hielo. [15]
El proyecto, encabezado por el científico Joseph MacGregor, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, utiliza un conjunto de instrumentos científicos aerotransportados para obtener una vista tridimensional del hielo del Ártico y la Antártida. [16] Los objetivos de la misión son monitorear los cambios en el hielo polar, recopilar datos para modelos predictivos de hielo y aumento del nivel del mar y cerrar la brecha en las mediciones entre los satélites ICESat e ICESat-2 de la NASA. IceBridge logra esto recopilando datos sobre capas de hielo, glaciares y hielo marino. El glaciar Pine Island es una de esas áreas de interés. Allí, la Operación IceBridge ha estado observando la parte inferior de la capa de hielo utilizando un radar avanzado, además de monitorear de cerca un área del glaciar Pine Island conocida como la lengua de hielo que, si se derritiera, permitiría que una gran porción del glaciar deslizarse hacia el mar de Amundsen . [2]
En agosto de 2013 se informó del descubrimiento del cañón más largo de la Tierra bajo la capa de hielo de Groenlandia, basándose en un análisis de datos de la Operación IceBridge. [17]
