Login
Лазерный луч IceSat проникает до 40 м в самых чистых условиях, открывая множество новых применений.
«Несмотря на то, что люди думают, что все области на Земле были достаточно хорошо нанесены на карту, это действительно неправда, когда вы начинаете смотреть на мелководье», - сказал доктор Кристофер Пэрриш из Университета штата Орегон.
«У нас огромные пустоты данных от береговой линии до глубины около 5 метров. Это мешает нам изучать такие вещи, как затопление, последствия сильных штормов и изменения среды обитания коралловых рифов».
Уже начался проект по картированию морского дна вокруг низменных тихоокеанских островов и атоллов, что поможет, например, подготовиться к цунами.
Способность должна также позволить ученым определять объемы внутренних водных объектов, чтобы помочь количественно оценить глобальные запасы пресной воды Земли.
IceSat-2 был запущен в сентябре 2018 года только с одним прибором - полутонным зеленым лазером под названием Atlas, который излучает около 10 000 импульсов света каждую секунду.
Каждый из этих выстрелов опускается на Землю и отскакивает назад на временной шкале всего в несколько миллисекунд. Точное время приравнивается к высоте отражающей поверхности.
Ученые знали, что они могут использовать эту оптическую «рулетку» для поиска изменений высоты в Антарктике и Гренландии, которые могут указывать на таяние.
Изучение лесов была также частью программы исследования, потому, что лазер способен отражаться от крон деревьев, тем самым показывая их высоту.
Но столь значимой роли для батиметрии (картирования подводной топографии) не ожидалось.
«Перед запуском IceSat-2 мы летали на летательном аппарате под названием Mable, у которого было много одинаковых измерительных характеристик, и мы наблюдали некоторую батиметрию, но только до нескольких метров», - вспоминает Том Нейман из НАСА.
«Поэтому перед запуском, когда люди спрашивали меня о том, чего может достичь IceSat-2, я сказал: «Давайте подождем и посмотрим».
«Но оптика в Атласе имеет лучшую эффективность, чем спецификации; мы превысили требования к производительности. Поэтому такие люди, как Береговая охрана США и Геологическая служба США, заинтересованы в данных, потому что теперь у нас есть возможность проводить измерения в прибрежной зоне, по сути, во всем мире».
Есть очевидные ограничения. Чем мутнее вода, тем сложнее получить лазерное отражение от морского дна. И, конечно, этот вид лазерной техники бесполезен в открытом океане, где глубина может достигать 6 км и более.
Кроме того, спутник ориентирован на полярное картирование, его орбитальная траектория означает, что средние и низкие широтные области Земли отбираются реже.
«Люди используют визуальные изображения с других спутников, которые дадут вам относительную глубину», - пояснил доктор Нейман.
«Таким образом, чем глубже синий цвет, тем глубже глубина; чем светлее синий, тем меньше он. И затем вы комбинируете это с дорожкой IceSat, и это дает абсолютное измерение по всей сцене».
В Антарктике и Арктике это используется для наблюдения за талыми прудами - большими объемами талой воды, которые образуются на поверхности льда при более высоких температурах лета. Объемы могут быть огромными и могут повлиять на стабильность льда - если эта вода стекает через лед - либо ускоряя его поток в океан, либо, в некоторых случаях, помогая разбить его на части. С помощью IceSat-2 ученые теперь могут более точно сказать, сколько воды находится на поверхности льда.
Профессор Хелен Фрикер из Института океанографии им. Скриппса тестировала этот подход над шельфовым ледником Амери, третьим по величине шельфовым льдом в Антарктике. Она видит это как еще одну переменную для мониторинга изменения климата на полюсах.
«Важно следить за тем, сколько поверхностной талой воды производится каждый год. Другая вещь, которую нужно отслеживать, это время - когда начинается таяние и когда талая вода замерзает в конце сезона. Также места расположения талых прудов: они меняются? Они движутся дальше на север со временем?»
