NASA staat op het punt het meest geavanceerde laserinstrument van het agentschap in zijn soort de ruimte in te lanceren. Het ijs, Wolk en land Elevation Satellite-2, of ICESat-2, zal kritische observaties geven over hoe ijskappen, gletsjers en zee-ijs veranderen, wat leidt tot inzichten in hoe die veranderingen van invloed zijn op mensen waar ze wonen.

Lancering is gepland voor 15 september, en terwijl we de dagen aftellen, we tellen 10 dingen op die je moet weten over ICESat-2:

1 ruimtelaser

Er is maar één wetenschappelijk instrument op ICESat-2, maar het is een wonder. Het geavanceerde topografische laserhoogtemetersysteem, of ATLAS, meet de hoogte door precies te timen hoe lang het duurt voordat individuele fotonen van licht van een laser de satelliet verlaten, stuiteren van de aarde, en keer terug naar de satelliet. Honderden mensen bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, hebben gewerkt om dit slimme instrument ter grootte van een auto te bouwen volgens hoge eisen, zodat wetenschappers minieme veranderingen in het ijs van onze planeet kunnen meten.

2 soorten ijs

Niet al het ijs is hetzelfde. landijs, zoals de ijskappen op Groenland en Antarctica, of gletsjers in de Himalaya, stapelt zich op als sneeuw valt door de eeuwen heen en vormt samengeperste lagen. Als het smelt, het kan in de oceaan stromen en de zeespiegel verhogen. Zee ijs, anderzijds, ontstaat wanneer oceaanwater bevriest. Het kan jaren duren, of een enkele winter. Als het zee-ijs verdwijnt, er is geen effect op de zeespiegel (denk aan een smeltend ijsblokje in je drankje), maar het kan klimaat- en weerpatronen tot ver buiten de polen veranderen.

3-dimensionale aarde

ICESat-2 zal de hoogte meten om te zien hoeveel gletsjers, zee-ijs en ijskappen stijgen of dalen. NASA's vloot van satellieten verzamelt gedetailleerde beelden van onze planeet die de veranderende omvang laten zien van kenmerken zoals ijskappen en bossen, en met de gegevens van ICESat-2, wetenschappers kunnen de derde dimensie - hoogte - toevoegen aan die portretten van de aarde.

4 seizoenen, 4 metingen

De baan van ICESat-2 maakt er 1, 387 unieke grondsporen rond de aarde in 91 dagen - en begin dan opnieuw bij het begin met hetzelfde grondpatroon. Hierdoor kan de missie vier keer per jaar dezelfde grondsporen meten en kunnen wetenschappers zien hoe gletsjers en andere bevroren elementen veranderen met de seizoenen, ook in de winter.

532 nanometer golflengte

Het ATLAS-instrument zal ijs meten met een laser die schijnt op 532 nanometer - een heldergroen op het zichtbare spectrum. Wanneer deze laserfotonen terugkeren naar de satelliet, ze gaan door een reeks filters die elk licht blokkeren dat niet precies op deze golflengte is. Dit zorgt ervoor dat het instrument niet wordt overspoeld met alle andere tinten zonlicht die van nature door de aarde worden weerkaatst.

6 laserstralen

Terwijl de eerste ICESat-satelliet (2003-2009) ijs meet met een enkele laserstraal, ICESat-2 splitst zijn laserlicht in zes stralen - om beter meer grond (of ijs) te kunnen bedekken. Door de bundels in drie paren te rangschikken, kunnen wetenschappers ook de helling van het oppervlak dat ze meten, beoordelen.

7 kilometer per seconde

ICESat-2 zoomt boven de planeet met 7 km per seconde (4,3 mijl per seconde), het voltooien van een baan rond de aarde in 90 minuten. De banen zijn ingesteld om te convergeren op de 88-graden breedtegraadlijnen rond de polen, om de gegevensdekking te concentreren op de regio waar wetenschappers de meeste verandering verwachten.

Precisie van 800 picoseconden

Al die hoogtemetingen zijn het resultaat van de timing van de individuele laserfotonen op hun 600 mijl lange rondreis tussen de satelliet en het aardoppervlak - een reis die wordt getimed tot binnen 800 picoseconden. Dat is een precisie van minder dan een miljardste van een seconde. NASA-ingenieurs moesten op maat een stopwatch-achtig apparaat bouwen, aangezien er geen bestaande timers aan de strenge eisen voldoen.

9 jaar operatie IceBridge

Terwijl ICESat-2 de polen meet, het draagt ​​bij aan NASA's record van ijshoogten dat begon met de eerste ICESat en werd voortgezet met Operatie IceBridge, een luchtlandingsmissie die al negen jaar over de Arctische en Antarctische wateren vliegt. De campagne, die de kloof overbrugt tussen de twee satellietmissies, vliegt sinds 2009 hoogtemetingen doen en het veranderende ijs documenteren.

10, 000 pulsen per seconde

ICESat-2's laser vuurt 10, 000 keer in één seconde. De originele ICESat vuurde 40 keer per seconde. Meer pulsen betekent meer hoogtegegevens. Als ICESat-2 over een voetbalveld zou vliegen, het zou 130 metingen tussen eindzones vergen; zijn voorganger, anderzijds, in elke eindzone één meting zou hebben uitgevoerd.

ICESat-2's snel vurende laser, gecombineerd met de timingprecisie van het instrument, Dankzij gevoelige fotondetectietechnologie en andere functies kan de ICESat-2-missie de gemiddelde jaarlijkse verandering in enorme ijskappen meten tot op de breedte van een potlood.