IceBridge Operasyonu - Operation IceBridge

NASA DC-8, 2012 Antarktika kampanyası sırasında uçuş öncesi prosedürler sırasında Punta Arenas havaalanı rampasında oturuyor.
Bruckner ve Heim Gletschers, Grönland'ın doğu kıyısındaki Johan Petersens Fiyordu'na dökülüyor. NASA HU-25C Falcon uçağından, Eylül 2016.

IceBridge Operasyonu devam eden NASA değişiklikleri izleme misyonu kutup buzu. Bu bir havadan takip görevidir. ICESat uydu, sonrakine kadar devam ediyor ICESat-2 Eylül 2018'de görev başlangıcı.

Program geçmişi

2003'ten 2009'a, NASA kutup buzunu gözlemlemek için uzay tabanlı bir lazer altimetre olan ICESat kullandı. ICESat, teknik bir arıza nedeniyle 2009 yılında emekliye ayrıldı ve NASA'yı buz gözlemine ayrılmış bir uydusu olmadan bıraktı. Yeni nesil uydu ICESat-2, Eylül 2018'de fırlatıldı.[1][2][3] Buz tabakaları ve deniz buzunun yıllık gözlemlerini sürdürmek için NASA, uydu görevleri arasındaki "boşluğu doldurmak" için IceBridge programını başlattı. Program, kutup bölgelerinin havadan ölçümlerini yapmak için uçak platformlarını kullanır.

IceBridge uçuşları Mart 2009'da başladı,[4] bir Arktik Bahar kampanyasında Thule Hava Üssü Grönland. Güney Yarımküre Uçuşlar, Ekim 2009'daki ilk Austral Spring kampanyası sırasında başladı. Punta Arenas, Şili. Saha kampanyaları sırasındaki uçuşlar, özel kara buzu ve Deniz buzu platform, hava durumu ve konum kısıtlamalarına dayalı uçuşlar veya bunların bir kombinasyonu. Bugüne kadar Kuzey Kutbu ve Antarktika'da Bahar kampanyaları ve 2009'dan beri her yıl Alaska buzullarında yaz erimesini izleyen uçuşlar düzenlenmiştir. Kuzey Kutbu yazında ve Doğu Antarktika'da ek kampanyalar düzenlenmiştir.

Platformlar

P-3 Avcı IceBridge Operasyonunda kullanılan uçak

IceBridge uçuşları, Mart 2009'da Lockheed P-3 Orion Kuzey Kutbu'nda ve daha sonra o yıl bir Douglas DC-8 Antarktika'da. Program boyunca diğer uçaklar kullanılmıştır. Kral Hava B-200, Gulfstream V ve Koruyucu Şahin.[5]

Uydu yerine uçak kullanmanın bazı ödünleri vardır. Bir dezavantaj, uydunun çok daha geniş bir alanı gözlemleyebilmesidir. Ayrıca uydular tam zamanlı ölçümler alırken, IceBridge uçak ölçümleri birkaç hafta süren yıllık kampanyalarla sınırlıdır. Bununla birlikte, uçak, sabit bir yol izlemek yerine, daha fazla alet taşıma, araçları seferden kampanyaya değiştirme veya yükseltme ve bilimsel olarak ilgi çekici alanları hedefleme avantajına sahiptir. Ayrıca, buza nüfuz eden radar gibi bazı cihazlar, yalnızca P-3 Orion ve DC-8 gibi uçakların sağladığı daha düşük irtifalarda çalışır.[2][5]

Enstrümanlar

Antarktika'nın ana kaya topografyası, kıtasal buz tabakalarının dinamik hareketini anlamak için kritiktir.
NASA'nın görevi Operation IceBridge veri seti BEDMAP2'nin görselleştirilmesi, lazer ve buza nüfuz eden radar, toplama yüzeyi yüksekliği, ana kaya topografyası ve buz kalınlığı ile elde edildi.

IceBridge uçakları bir dizi özel bilim enstrümanı taşır. Bunlar arasında, buzun yüzey yüksekliğini ölçen bir lazer olan Airborne Topographic Mapper da var. Ayrıca gemide bir gravimetre, buzdaki boşlukların şeklini ölçebilen bir alet. Gemide Arazi, Bitki Örtüsü ve Buz Sensörü, Çok Kanallı Tutarlı Radar Derinlik Ölçer, Kar Radarı, Ku-Bant Radar Altimetre, manyetometre ve Dijital Haritalama Sistemi dahil olmak üzere çok sayıda başka ekipman bulunmaktadır.[5]

Lazer altimetreler

Havadan Topografik Haritalayıcı (ATM) - Havadan Topografik Haritalandırıcı (ATM), lazer ışığını buz yüzeyinden yansıtan ve geri dönmenin ne kadar sürdüğünü ölçen bir lazer altimetredir. Araştırmacılar, bu zamanlama verilerini uçağın konumu ve tutumu hakkındaki bilgilerle birleştirerek buz yüksekliğini hesaplayabilir. Her yıl aynı buz bölgeleri üzerinde uçarak, bir Zaman serisi yükseklikteki değişikliklerin. Bu enstrüman benzer şekilde çalışır Lidar ICESat'ta kullanılan alettir ve ICESat-2 işlevsel hale gelene kadar yükseklik değişikliklerinin kaydını tutmaya yardımcı olur.[6]

Arazi Bitki Örtüsü ve Buz Sensörü (LVIS) - Arazi, Bitki Örtüsü ve Buz Sensörü (LVIS), daha yüksek rakımlarda çalışmak için optimize edilmiş bir lazer altimetredir. LVIS, NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'ndeki Lazer Uzaktan Algılama Laboratuvarı'ndaki bilim adamları tarafından oluşturuldu. LVIS, NASA'nın P-3, DC-8, B-200 ve HU-25C Guardian Falcon ve NSF'nin Gulfstream G-V gibi çok çeşitli uçaklarla uçtu. LVIS, daha yüksek bir rakımda uçarak daha geniş alanları inceleyebilir ve IceBridge'in menzilini genişletebilir.[7]

Radarlar

IceBridge Operasyonu, Buz Levhalarını Uzaktan Algılama Merkezi (CReSIS) tarafından işletilen dört adede kadar farklı radar cihazı kullanır. Kansas Üniversitesi. Indiana Üniversitesi sağlar veri yönetimi IceBridge Operasyonunda CReSIS faaliyetleri için hizmetler.[8]

Çok Kanallı Koherent Radar Derinlik Sireni (MCoRDS) - Çok Kanallı Koherent Radar Derinlik Sondası (MCoRDS), buz kalınlığını ölçmek ve buzun altındaki haritalamak için kullanılır. Bu cihaz, buz tabakalarının altındaki iç buz katmanını ve ana kayayı görüntülemek için çok sayıda kanal ve geniş bir radar frekansı aralığı kullanır. Buz altı araziye ilişkin bilgiler, buz tabakalarının modellenmesi için yararlıdır.[9]

Kar Radarı - CReSIS Kar Radarı cihazı, kara ve deniz buzunun üstündeki kar katmanlarının kalınlığını ölçmek için kullanılır. Deniz buzu kalınlığını tahmin etmek için kar kalınlığının ölçülmesi çok önemlidir.[10]

Ku-bant Radar Altimetre - IceBridge ayrıca bir Ku bandı Deniz ve kara buz yüzey yüksekliğini ölçmek için kar katmanlarına nüfuz edebilen radar altimetre.[11]

Birikim Radarı - Biriktirme radar cihazı, buzun üst kısmında yüksek çözünürlüklü veri toplamak için kullanılır. Buzun en üst kısmına bakmak, araştırmacıların geçmiş kar birikimi oranlarını haritalamasına olanak tanır.[12]

Haritalama aletleri

Sayısal Haritalama Sistemi (DMS) - NASA'nın Ames Araştırma Merkezi'ndeki araştırmacılar tarafından oluşturulan Dijital Haritalama Sistemi (DMS), deniz buzundaki açıklıkları tespit etmek ve kutup buzunun yüksek çözünürlüklü haritalarını oluşturmak için kullanılan bir havadan dijital görüntüleme sistemidir. DMS cihazı, bilgisayar yazılımı kullanılarak görüntü mozaiklerinde birleştirilen birden fazla ayrı kareyi yakalayan aşağı bakan bir dijital kameradır.[13]

Gravimetre - IceBridge Operasyonu aynı zamanda bir yerçekimi ölçüm cihazı kullanır. gravimetre. Bu cihaz, araştırmacıların yüzen buz raflarının altındaki su boşluklarının şeklini belirlemek için kullanabilecekleri uçağın altındaki yerçekimi alanlarının gücünü ölçer. Su kayadan daha az yoğun olduğu için, yüzen buz alanları, altında kaya bulunan alanlara göre daha zayıf yerçekimi alanları gösterir.[14]

Manyetometre - NASA P-3 Avcı taşır manyetometre Bu, buz altı kayaların özellikleri hakkında veri toplamak için kullanılabilir. Yoğunluk ve manyetik özellikler, buz altı taban koşullarının belirlenmesinde yardımcı olan ana kaya tipini çıkarmak için kullanılabilir.[15]

Araştırma

Havadan fotoğrafı Çam Adası Buzulu IceBridge Operasyonu sırasında alınan

NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi'nden proje bilimcisi Joseph MacGregor başkanlığındaki proje, Arktik ve Antarktik buzunun üç boyutlu bir görüntüsünü elde etmek için bir dizi havadan bilim aleti kullanıyor.[16] Misyonun hedefleri, kutup buzundaki değişiklikleri izlemek, tahmini buz ve deniz seviyesi yükselme modelleri için veri toplamak ve NASA'nın ICESat ve ICESat-2 uyduları arasındaki ölçümlerdeki boşluğu doldurmaktır. IceBridge bunu buz tabakaları üzerinden veri toplayarak başarır, buzullar ve deniz buzu. Çam Adası Buzulu böyle bir odak alanıdır. Orada, IceBridge Operasyonu, gelişmiş bir radar kullanarak buz tabakasının alt tarafını gözlemlemenin yanı sıra, buz dili olarak bilinen Pine Island Buzulu'nun erimesi durumunda buzulun büyük bir kısmına izin verecek bir alanı yakından izliyor. içine kaymak Amundsen Denizi.[2]

Ağustos 2013'te dünyadaki en uzun kanyon Grönland buz tabakası altında, IceBridge Operasyonundan elde edilen verilerin analizine dayanarak rapor edildi.[17]

Sosyal yardım ve işbirliği

Üst üste ikinci yıl için, NASA'nın IceBridge Operasyonu, ESA'nın CryoSat uydusu yukarıda yörüngede dönerken, uçakları Arktik deniz buzu üzerinde alçaktan uçuran, Avrupa Uzay Ajansı'nın CryoVEx programı ile işbirliği yapıyor. Bu videoda, IceBridge Proje Bilimcisi Michael Studinger, ajansların oluşturduğu uzun vadeli ortak veri kümesinin faydalarını tartışıyor.
2012'de NASA'nın P-3B uçağına beş öğretmen, IceBridge Operasyonu ile Grönland buzullarının 500 metre yukarısında uçmaya davet edildi.

Referanslar

  1. ^ "NASA'nın Başarılı Buz Bulutu ve Kara Yükseltme Görevi Sona Eriyor". NASA. 27 Ağustos 2010. Alındı 31 Ağustos 2010.
  2. ^ a b c Hamilton, John (30 Ekim 2009). "NASA, Kutup Buzunu Uçakla İzleme Görevi Başlattı". Nepal Rupisi. Alındı 25 Şubat 2011.
  3. ^ Ramsayer, Kate (15 Mart 2017). "NASA'nın ICESat-2'si Deniz Buzu Tahminlerine Daha Fazla Derinlik Sağlayacak". NASA.
  4. ^ "NASA IceBridge Kampanyaları". NASA. Alındı 20 Haziran 2018.
  5. ^ a b c "IceBridge Uçağı ve Aletleri". NASA. Alındı 26 Aralık 2012.
  6. ^ "Havadan Topografik Haritalayıcı (ATM)". NASA. Alındı 26 Aralık 2012.
  7. ^ "Arazi, Bitki Örtüsü ve Buz Sensörü (LVIS)". NASA. Alındı 26 Aralık 2012.
  8. ^ Bertolucci, Jeff (13 Mayıs 2013). "NASA Polar Ice Flyover: Bir Engebeli Büyük Veri Projesi". Bilgi Haftası. Alındı 22 Mayıs 2013.
  9. ^ "Çok Kanallı Tutarlı Radar Derinlik Sireni (MCoRDS)". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  10. ^ "Kar Radarı". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  11. ^ "Ku-bant Radar Altimetre". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  12. ^ "Birikim Radarı". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  13. ^ "Dijital Haritalama Sistemi (DMS)". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  14. ^ "Gravimetre". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  15. ^ "Manyetometre". NASA. Alındı 28 Aralık 2012.
  16. ^ "IceBridge Operasyonu ana sayfası". NASA. Alındı 26 Aralık 2012.
  17. ^ Oskin, Becky (30 Ağustos 2013). "Grönland'ın Büyük Kanyonu Buz Altında Keşfedildi". Yaşam bilimi.

Dış bağlantılar