IJs speelt een cruciale rol bij het koel houden van het klimaat op aarde, maar onze snel opwarmende wereld eist zijn tol en ijs neemt over het algemeen af. Al meer dan 10 jaar, ESA's CryoSat heeft kritieke informatie teruggestuurd over hoe de hoogte van onze kwetsbare ijsvelden verandert. Hoe dan ook, om nog beter inzicht te krijgen, ESA heeft de afgelopen twee weken CryoSat in een hogere baan gebracht om het te synchroniseren met NASA's ICESat-2, zodat wetenschappers kunnen profiteren van gelijktijdige metingen van verschillende ruimtesensoren.

CryoSat draagt ​​een radarhoogtemeter en NASA's ICESat-2 draagt ​​een laser. Beide instrumenten meten de ijshoogte door een signaal uit te zenden en te bepalen hoe lang het duurt voordat het signaal van het ijsoppervlak weerkaatst en terugkeert naar de satelliet. Door de hoogte van het ijs te kennen, kunnen wetenschappers de dikte ervan berekenen.

Echter, sneeuw kan zich ophopen op het ijs en kan de ware dikte van het ijs verbergen.

Terwijl de radar van CryoSat door de sneeuwlaag dringt en van dichtbij weerkaatst op het ijs eronder, ICESat-2's laser weerkaatst op de bovenkant van de sneeuwlaag. Door gelijktijdige satellietlaser- en radarmetingen te combineren, kan voor het eerst de sneeuwdiepte rechtstreeks vanuit de ruimte worden gemeten.

Het kennen van de diepte van de bovenliggende sneeuw zal de nauwkeurigheid van metingen van de zee-ijsdikte verbeteren en onze kennis verbeteren van hoe sneeuw en ijs op het oppervlak komen, met verschillende fysieke eigenschappen, het signaal van de instrumenten terugverstrooien.

ESA's CryoSat-missiemanager, Tommaso Parrinello, zegt, "Het idee om de baan van CryoSat op één lijn te brengen met die van NASA's ICESat-2 gaat al enkele jaren terug. Het heeft veel planning gekost en is een belangrijke onderneming, iets wat we nog niet eerder hebben gedaan.

"CryoSat afstemmen op ICESat-2 is als het hebben van één satelliet met twee instrumenten."

ICESat-2 draait op een hoogte van ongeveer 500 km en CryoSat draaide vroeger op een hoogte van ongeveer 720 km.

Twee weken geleden, vluchtoperators in het ESA's ruimtevaartuigoperatiecentrum in Duitsland begonnen voorzichtig de stuwraketten van CryoSat af te vuren om zijn baan met bijna 1 km te verhogen om het synchroon te laten lopen met ICESat-2.

Ignacio Clerigo, ESA's CryoSat ruimtevaartuig operations manager, uitgelegd, "CryoSat-baan was veel hoger en langzamer dan ICESat-2, dus we konden ze niet op één lijn brengen door ze in tandem te laten draaien. In plaats daarvan, we hebben CryoSat 900 m verhoogd door een reeks van 15 nauwkeurig getimede boegschroefbranden. De twee satellieten overlappen elkaar nu elke 19e baan van CryoSat en 20e baan van ICESat-2."

Aangezien zee-ijs in de oceaan drijft, stromingen en wind bewegen het rond. Onder normale omstandigheden, de twee satellieten zouden een aantal uren na elkaar op dezelfde locatie metingen verrichten, dus het kan ander ijs zijn onder hun normale baanpaden.

Dr. Parrinello vervolgde, "Door de baan van CryoSat te verhogen, vinden we deze goede plek waar elke 1,5 dag de twee satellieten rond dezelfde tijd over gebieden van de poolgebieden gaan. Deze paar minuten van bijna samenvallende metingen zullen de sleutel zijn voor het bestuderen van zee-ijs. CryoSat blijft hierin baan nu totdat de missie voorbij is."

Josef Aschbacher, ESA's directeur van aardobservatieprogramma's, merkte op, "Het feit dat de satellieten van beide bureaus in een baan om de aarde zijn uitgelijnd, is een prachtig voorbeeld van hoe onze organisaties samenwerken om de wetenschap meer voordelen te bieden. Deze samenvallende metingen zullen erg belangrijk zijn voor wetenschappers die onze veranderende wereld bestuderen."

Zee-ijs speelt een belangrijke rol in het mondiale klimaat. Bijvoorbeeld, het helpt de energiebalans van de aarde te behouden en helpt de poolgebieden koel te houden door invallend zonlicht terug in de ruimte te reflecteren. Het houdt ook de lucht koel door een isolerende barrière te vormen tussen de koude lucht erboven en het warmere oceaanwater eronder.

Deze nieuwe informatie kan helpen bij het verbeteren van klimaatmodellen, vooral voor Antarctica. De modellen die wetenschappers momenteel gebruiken om de sneeuwdiepte te meten bij het berekenen van zee-ijs, werken redelijk goed voor het noordpoolgebied, maar minder voor Antarctica.

Het kan ook helpen om de moeilijke taak van het meten van zee-ijs in de zomer aan te pakken. Bij warmer weer, vijvers met smeltwater op het ijs overspoelen het signaal van CryoSat, maar ICESat-2 heeft de precisie om deze vijvers te detecteren en onderscheid te maken tussen hen en de breuken tussen ijsschotsen.