IceBridge пайдалану - Operation IceBridge

NASA DC-8 2012 жылғы Антарктикалық науқан кезінде ұшу алдындағы процедуралар кезінде Punta Arenas әуежайының рампасында отырады.
Брукнер мен Хейм Глетчерс Гренландияның шығыс жағалауындағы Йохан Петерсенс Фьордына құяды. NASA HU-25C Falcon ұшағынан алынды, қыркүйек 2016 ж.

IceBridge пайдалану жалғасуда НАСА өзгерістерді бақылау миссиясы полярлық мұз. Бұл әуедегі десанттық сапар ICESat дейін жалғасатын жерсерік ICESat-2 миссияның басталуы 2018 жылдың қыркүйегінде.

Бағдарлама тарихы

2003 жылдан 2009 жылға дейін, НАСА полярлық мұзды бақылау үшін ғарыштық ICESat лазерлік биіктік өлшегішін қолданды. ICESat 2009 жылы техникалық ақауларға байланысты зейнетке шығып, НАСА-ны мұз сақтауға арналған спутниксіз қалдырды. ICESat-2 жаңа буын серігі 2018 жылдың қыркүйегінде ұшырылды.[1][2][3] Мұз қабаттары мен теңіз мұздарына жыл сайынғы бақылауларды жүргізу үшін НАСА спутниктік миссиялар арасындағы «алшақтықты жою» мақсатында IceBridge бағдарламасын енгізді. Бағдарлама полярлық аймақтарды ауамен өлшеу үшін ұшақ платформаларын қолданады.

IceBridge рейстері 2009 жылдың наурызында басталды,[4] негізделген Арктикалық көктемгі науқанға негізделген Туле әуе базасы, Гренландия. Оңтүстік жарты шар рейстер 2009 жылы қазан айында негізделген австралиялық көктемгі алғашқы науқан кезінде басталды Пунта-Аренас, Чили. Далалық науқан кезіндегі рейстерде арнайы арналған болуы мүмкін құрлықтағы мұз және теңіз мұзы рейстер немесе олардың тіркесімі, платформа, ауа-райы және орналасу шектеулеріне негізделген. Бүгінгі күні Арктикада және Антарктикада көктемгі науқан, сондай-ақ 2009 жылдан бастап жыл сайын Аляска мұздықтарындағы жазғы еріген бақылауларды жүзеге асыратын рейстер болды. Қосымша науқандар Арктиканың жазы мен Шығыс Антарктидада орын алды.

Платформалар

The P-3 Орион IceBridge операциясында қолданылатын ұшақтар

IceBridge рейстері 2009 жылдың наурызында a Lockheed P-3 Orion Арктикада, содан кейін сол жылы а Дуглас DC-8 Антарктикада. Бағдарлама барысында басқа ұшақтар қолданылды, мысалы King Air B-200, Гольфстрим V және Guardian Falcon.[5]

Спутниктің орнына әуе кемесін пайдаланудың өзара келісімдері бар. Бір кемшілігі - жер серігі әлдеқайда кең аумақты бақылай алады. Сондай-ақ, спутниктер өлшеуді күндізгі уақытта жүргізеді, ал IceBridge ұшақтарын өлшеу бірнеше аптаға созылатын жылдық акциялармен шектеледі. Әуе кемелерінің артықшылығы бар, бұл белгілі бір жолмен жүрудің орнына көп құралдарды тасымалдауға, науқаннан науқанға аспаптарды өзгертуге немесе жаңартуға және ғылыми қызықты бағыттарға бағыттауға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, кейбір құралдар, мысалы, мұзды ендіретін радар P-3 Orion және DC-8 сияқты ұшақтар беретін төменгі биіктіктен ғана жұмыс істейді.[2][5]

Аспаптар

Антарктиданың жыныстық топографиясы, континенттік мұз қабаттарының динамикалық қозғалысын түсіну үшін маңызды.
НАСА-ның миссиясының визуалды көрінісі, лазерлік және мұзды ендіретін радиолокатормен алынған, IceBridge деректер жиынтығы BEDMAP2, бетінің биіктігін, тау жыныстарының рельефін және мұздың қалыңдығын жинайды.

IceBridge ұшақтары мамандандырылған ғылыми құралдар жиынтығын алып жүреді. Олардың арасында мұздың беткі қабатын өлшейтін лазер - әуедегі топографиялық карта. Сондай-ақ бортта а гравиметр, мұздағы қуыстардың пішінін өлшеуге қабілетті құрал. Бортта басқа да көптеген қондырғылар бар, олар: Құрлық, өсімдік жамылғысы және мұз датчигі, көп арналы когерентті радиолокациялық тереңдіктің негізін қалаушы, қар радиолокациясы, Ku-диапазонды радиолиметр, магнитометр және сандық карта жүйесі.[5]

Лазерлік биіктік өлшегіштер

Топографиялық картаны (банкомат) - Әуедегі топографиялық карта (АТМ) - лазерлік биіктік өлшегіші, мұз бетінен лазерлік сәуле шығарады және оның қайтып оралуына қанша уақыт кетеді. Бұл уақыт деректерін ұшақтың жағдайы мен қатынасы туралы ақпаратпен біріктіру арқылы зерттеушілер мұздың биіктігін есептей алады. Жыл өткен сайын сол мұз айдындарының үстімен ұшып, олар а уақыт қатары биіктіктің өзгеруі. Бұл құрал ұқсас жұмыс істейді лидар ICESat-та қолданылатын және ICESat-2 іске қосылғанға дейін биіктіктің өзгеруі туралы жазбаны сақтауға көмектеседі.[6]

Құрғақ өсімдіктер мен мұз датчиктері (LVIS) - Жер, өсімдік жамылғысы және мұз сенсоры (LVIS) - бұл биіктікте жұмыс істеуге оңтайландырылған лазерлік биіктік өлшегіш. LVIS-ті ғалымдар НАСА-ның Goddard ғарыштық ұшу орталығындағы қашықтықтан зондтау лазерінің зертханасында жасады. LVIS NASA-ның P-3, DC-8, B-200 және HU-25C Guardian Falcon және NSF Gulfstream G-V сияқты әр түрлі ұшақтармен ұшты. Жоғары биіктікте ұшу арқылы LVIS үлкен аймақтарды зерттей алады және IceBridge ауқымын кеңейте алады.[7]

Радарлар

IceBridge операциясы мұз қабаттарын қашықтықтан зондтау орталығы (CReSIS) басқаратын төрт түрлі радиолокациялық құралдарды пайдаланады Канзас университеті. Индиана университеті қамтамасыз етеді деректерді басқару IceBridge операциясындағы CReSIS қызметі бойынша қызметтер.[8]

Көп арналы когерентті радиолокациялық тереңдіктің негізін қалаушы (MCoRDS) - Көп арналы когерентті радиолокациялық тереңдіктің негізін қалаушы (MCoRDS) мұздың қалыңдығын өлшеу және мұз астындағы карта үшін қолданылады. Бұл құрал ішкі мұз қабаттарын және мұз қабаттарының астындағы тау жыныстарын бейнелеу үшін бірнеше арналарды және радиолокациялық жиіліктердің кең ауқымын қолданады. Мұз асты рельефі туралы ақпарат мұз қабаттарын модельдеу үшін пайдалы.[9]

Қар радиолокаторы - CReSIS қар радиолокациялық құралы құрлықтағы және теңіз мұздарындағы қар қабаттарының қалыңдығын өлшеу үшін қолданылады. Қардың қалыңдығын өлшеу теңіз мұзының қалыңдығын бағалау үшін өте маңызды.[10]

Ku-band радиолиметрі - IceBridge сонымен бірге а Ku тобы теңіз қабаты мен құрлықтағы мұздың биіктігін өлшеу үшін қар қабаттарына ене алатын радарлық биіктік өлшегіш[11]

Жинақтау радиолокаторы - Жинау радиолокациялық құралы мұздың жоғарғы бөлігінде жоғары ажыратымдылықты деректерді жинау үшін қолданылады. Мұздың жоғарғы бөлігіне қарау зерттеушілерге қардың бұрынғы жинақталу жылдамдығын бейнелеуге мүмкіндік береді.[12]

Кескін картаға түсіру құралдары

Сандық карта жүйесі (DMS) - НАСА-ның Эмес ғылыми-зерттеу орталығының зерттеушілері жасаған цифрлық карталар жүйесі (DMS) - бұл теңіз мұзындағы саңылауларды анықтауға және полярлық мұздың жоғары ажыратымдылық карталарын құруға қолданылатын ауадағы цифрлық бейнелеу жүйесі. DMS құралы - компьютерлік бағдарламалық жасақтаманың көмегімен кескін мозайкасына біріктірілген бірнеше жеке кадрларды түсіретін, төмен қараған цифрлық камера.[13]

Гравиметр - IceBridge операциясында сонымен бірге а. Деп аталатын ауырлық өлшеу құралы қолданылады гравиметр. Бұл құрал әуе кемесінің астындағы гравитациялық өрістердің күшін өлшейді, оны зерттеушілер жүзетін мұз сөрелерінің астындағы су қуыстарының пішінін анықтай алады. Су тасқа қарағанда тығыз емес болғандықтан, өзгермелі мұздың аудандары гравитациялық өрістерді әлсіз тастармен салыстырғанда көрсетеді.[14]

Магнитометр - NASA P-3 Орион а магнитометр мұзды жыныстың қасиеттері туралы мәліметтер жинау үшін қолдануға болады. Тығыздық пен магниттік қасиеттерді тау жыныстарының типін шығару үшін пайдалануға болады, бұл мұз астындағы базальды жағдайларды анықтауға көмектеседі.[15]

Зерттеу

Аэрофототүсірілім Қарағай аралы мұздығы IceBridge пайдалану кезінде алынған

НАСА-ның Goddard ғарыштық ұшу орталығынан жоба ғалымы Джозеф МакГрегор бастаған жоба Арктика мен Антарктика мұзына үш өлшемді көрініс алу үшін әуедегі қондырғылар жиынтығын пайдаланады.[16] Миссияның мақсаты - полярлық мұздың өзгеруін бақылау, мұздың болжамды модельдері және теңіз деңгейінің көтерілуі және NASA-ның ICESat және ICESat-2 спутниктері арасындағы өлшемдер арасындағы алшақтықты жою. IceBridge мұны мұз қабаттарына мәліметтер жинау арқылы алады, мұздықтар және теңіз мұзы. Қарағай аралы мұздығы осындай бағыттардың бірі болып табылады. Мұнда IceBridge операциясы мұз қабаттарының астыңғы қабатын жетілдірілген радиолокациялық қондырғыларды қолдана отырып бақылап отырды, сондай-ақ мұздың еріген жағдайда мұздықтың көп бөлігіне мүмкіндік беретін қарағай аралы мұздығының мұз тілі деп аталатын аймағын мұқият бақылап отырды. ішіне сырғу Амундсен теңізі.[2]

2013 жылдың тамызында Жердегі ең ұзын каньон IceBridge операциясының деректерін талдау негізінде Гренландия мұз қабаты туралы хабарлады.[17]

Ақпараттық қамту және ынтымақтастық

Екінші бір жыл бойы NASA-ның IceBridge операциясы Еуропалық ғарыш агенттігінің CryoVEx бағдарламасымен ынтымақтастық жасайды, ұшақтарды Арктикалық теңіз мұзының үстімен төмен ұшады, ал ESA-ның CryoSat жер серігі жоғарыда айналады. Бұл бейнеде IceBridge жобасының ғалымы Майкл Студингер агенттіктер құрып жатқан ұзақ мерзімді бірлескен мәліметтер жиынтығының артықшылықтарын талқылады.
2012 жылы NASA-ның P-3B ұшағына бес мұғалім IceBridge операциясымен Гренландия мұздықтарынан 500 метр биіктікке ұшуға шақырылды.

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ «НАСА-ның мұзды бұлт пен жерді биіктету жөніндегі миссиясы аяқталды». НАСА. 27 тамыз 2010. Алынған 31 тамыз 2010.
  2. ^ а б c Гамильтон, Джон (30 қазан 2009). «NASA полярлық мұзды ұшақпен бақылау миссиясын бастады». Ұлттық әлеуметтік радио. Алынған 25 ақпан 2011.
  3. ^ Рамзайер, Кейт (15 наурыз 2017). «НАСА-ның ICESat-2 теңіз мұзының болжамдарын тереңдетуге мүмкіндік береді». НАСА.
  4. ^ «NASA IceBridge науқандары». НАСА. Алынған 20 маусым 2018.
  5. ^ а б c «IceBridge ұшақтары мен құралдары». НАСА. Алынған 26 желтоқсан 2012.
  6. ^ «Әуедегі топографиялық карта (банкомат)». НАСА. Алынған 26 желтоқсан 2012.
  7. ^ «Жер, өсімдік жамылғысы және мұз датчигі (LVIS)». НАСА. Алынған 26 желтоқсан 2012.
  8. ^ Бертолуччи, Джефф (2013 ж. 13 мамыр). «NASA Polar Ice Flyover: бір үлкен үлкен деректер жобасы». Ақпараттық апта. Алынған 22 мамыр 2013.
  9. ^ «Көп арналы когерентті радиолокациялық тереңдіктің негізін қалаушы (MCoRDS)». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  10. ^ «Қар радиолокаторы». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  11. ^ «Ku-band радиолиметрі». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  12. ^ «Жинақтау радиолокаторы». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  13. ^ «Сандық карта жүйесі (DMS)». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  14. ^ «Гравиметр». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  15. ^ «Магнитометр». НАСА. Алынған 28 желтоқсан 2012.
  16. ^ «IceBridge басты беті». НАСА. Алынған 26 желтоқсан 2012.
  17. ^ Оскин, Бекки (30 тамыз 2013). «Мұз астынан Гренландияның үлкен каньоны табылды». Livescience.

Сыртқы сілтемелер