Geografisch en logistiek, Antarctica is ongeveer net zo ver weg van waar je maar kunt komen op deze planeet. Maar in het kader van ons zonnestelsel, Het zuidelijkste continent van de aarde bevindt zich in onze eigen achtertuin.

Britney Schmidt is tot februari 2022 op Antarctica met een klein team van onderzoekers om de samenvloeiing van gletsjers, drijvende ijsplaten en de oceaan met behulp van een onderzeeërrobot genaamd Icefin - de eerste missie in zijn soort. Maar de hele tijd, ze zal ook denken aan werelden buiten de aarde.

"Mijn team en ik richten ons op hoe ijs en oceanen in het hele zonnestelsel werken, inclusief aarde. Bijzonder, wij richten ons op Europa, de binnenste ijzige maan van Jupiter, ' zegt Schmidt.

Europa is de beste plek buiten de aarde om naar leven in het zonnestelsel te zoeken, zegt Schmidt. Ter voorbereiding op immanente missies naar Europa en andere oceaanwerelden, ze leidt teams die poolijs en klimaat hier op aarde bestuderen.

"We proberen onderwater te verkennen, onder ijs, de moeilijkste omgeving die je je kunt voorstellen - de meest zoals Europa, "Zei Schmidt. "Als we Europa ooit willen verkennen met een onderwatersonde, we moeten het eerst hier doen."

De leden van haar Planetary Habitability and Technology lab, die samen met Schmidt overstapt van Georgia Tech naar Cornell, werken om beter te begrijpen hoe oceanen werken, zowel op aarde als daarbuiten, en instrumenten te ontwikkelen voor verder onderzoek.

Deze missie stelt een divers team van geologen samen, biologen, natuurkundigen, astronomen en scheikundigen aan de wetenschappelijke kant, en ingenieurs uit de ruimtevaart, mechanische en elektrische disciplines, evenals informatica. Wetenschappers en ingenieurs in haar team werken "in dezelfde lus, in dezelfde kamer, "zegt Schmidt. "De interdisciplinariteit die Cornell lijkt te omarmen en mogelijk te maken, is opwindend."

Schmidts komst in Cornell in juli versterkte die interdisciplinaire banden tussen hogescholen, specifiek op het gebied van robotica en autonomie, een hoge prioriteit onderzoeksthema universiteitsbreed. Met gezamenlijke benoemingen als universitair hoofddocent bij het departement Sterrenkunde in het College of Arts and Sciences en het Department of Earth and Atmospheric Sciences in het College of Engineering, Schmidt zal een belangrijke troef zijn bij het uitbreiden van Cornell's roboticaprogramma naar het gebied van planetaire verkenning.

Bijvoorbeeld, Schmidt zit in het ijsdoordringende radarteam van NASA's Europa Clipper-missie, die halverwege de jaren 2020 van start gaat om het buitenste zonnestelsel te verkennen. Afdeling Astronomie (A&S) faculteitsleden Jonathan Lunine en Alexander Hayes zijn ook betrokken bij deze missie, net als hoofdonderzoeker Michael Mellon. Al met al werken de wetenschappers van Cornell op vijf van de 10 instrumenten van Clipper en zullen een belangrijke rol spelen bij de planning van missies en de analyse van gegevens.

Voor nu, Schmidt en vier collega's van haar team werken samen met collega's uit heel Nieuw-Zeeland om het begrip van oceaanwerelden te verdiepen en om nieuwe tools te ontwikkelen en te testen. ijsvin, hun onderwater, robotachtige oceanograaf onder het ijs, zal het team toegang geven tot gebieden onder de Ross Ice Shelf vanuit voorheen onontgonnen hoeken.

Icefin-vorm van een torpedo, 13 voet lang en 10 inch breed—draagt ​​camera's, sonar apparatuur, snelheidssensoren, meetinstrumenten voor waterkolommen en andere apparaten. Het team laat het in open water glijden door een gat geboord in dik ijs op het oppervlak.

"We hebben deze tool ontwikkeld om in omgevingen te komen die nog nooit rechtstreeks zijn waargenomen, " zegt Schmidt. "Het stelt ons in staat om transecten onder het ijs te maken, en meet de oceaan direct waar hij in wisselwerking staat met het ijs."

In het Ross Ice Shelf en Europa Underwater Probe (RISE UP)-project, Schmidt en medewerkers gebruiken Icefin om de grenzen van het leven op aarde te leren kennen en om inzicht te krijgen in de evolutie van Jupiters ijzige maan Europa. Veldwerk voor dit project wordt uitgevoerd in McMurdo Station op Antarctica en in de nabijgelegen zeeën, en ontvangt financiering van NASA en steun van Antarctica, Nieuw-Zeeland en de National Science Foundation (NSF). Eind 2019, Icefin verkend onder de Ross Ice Shelf (RIS) nabij de aardingslijn - de plaats waar gletsjer, land en oceaan ontmoeten elkaar, het meest dynamische deel van een gletsjersysteem.

In de Australische zomer 2019–20, het Antarctische team reisde zelfs verder weg van de Amerikaanse basis in McMurdo voor een soortgelijk project:het verkennen van de Thwaites Glacier-grondlijn met behulp van Icefin, voor het Thwaites Melt-project, gefinancierd door NSF en de National Environment Research Council.

Het team implementeert nu een gloednieuwe sensor aan boord van Icefin onder het zee-ijs nabij de Scott Base in Nieuw-Zeeland, samen met een team van de Universiteit van Otago. Deze nieuwe sensor zal het mogelijk maken om het smelten van ijsplaten en de fysica van zee-ijs op nieuwe manieren te begrijpen.

Vanaf daar, het team zal met Icefin naar een nieuwe locatie vliegen met het Antarctic Science Platform-programma van Nieuw-Zeeland. Daar, de robot zal een subglaciaal kanaal verkennen dat meren en stromen onder de Antarctische ijskap verbindt met de open oceaan onder de RIS.

"We gaan de robot rechtstreeks in het kanaal laten vallen waar water onder de ijskap vandaan stroomt. Dat is nog nooit eerder gedaan, "Zei Schmidt. "Het stelt ons in staat om te zien wat er gebeurt met de hele hydrologie van Antarctica, ter plaatse. Het is spannend, kijkend naar de interacties tussen het water onder het ijs en de oceaan."