Uno
de los elementos clave del sistema climático de la Tierra es la
criosfera, las muchas formas de hielo que se encuentran sobre la Tierra.
Dos nuevas misiones de la NASA usan diferentes tecnologías para ayudar a
los científicos a entender mejor de qué manera el agua congelada está
afectando a nuestro planeta. Ambas continuarán enviando registros de
datos por satélite, los que han mejorado en gran medida nuestro
entendimiento de las regiones congeladas de la Tierra.
La
misión GRACE-FO, que fue lanzada el 22 de mayo de 2018 a bordo del
cohete SpaceX Falcon 9, es un emprendimiento conjunto con el Centro
Alemán de Investigaciones en Geociencias (German Research Centre for
Geosciences, en idioma inglés). Al igual que la misión GRACE anterior,
que operó entre 2002 y 2017, el par de satélites GRACE-FO mide las
variaciones que se producen en el campo gravitacional de la Tierra
minuto a minuto con el fin de determinar cómo se está moviendo la masa
alrededor de nuestro planeta a través del tiempo.
El
Dr. Frank Webb, científico del proyecto GRACE-FO en el Laboratorio de
Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory, o JPL, por su sigla en
idioma inglés), de la NASA, explica: “Las mediciones de GRACE-FO
muestran la migración de la masa de un lugar a otro de la Tierra, qué
regiones de la Tierra están ganando masa y cuáles la están perdiendo.
GRACE-FO es lo suficientemente sensible como para detectar pequeños
cambios en la distribución del hielo y del agua, lo que nos permite
entender las tendencias y qué es lo que impulsa el ciclo del agua; esto
incluye las contribuciones de las capas de hielo al aumento del nivel
del mar”.
A
medida que las cubiertas de hielo se derriten, pierden masa, lo que
altera levemente la gravedad de la Tierra cambiando así las fuerzas que
controlan las órbitas de los satélites. Los dos satélites GRACE-FO
orbitan a ~220 km uno de otro, uno de ellos va adelante del otro. Si el
satélite guía se encuentra con un cambio de gravedad, su velocidad
cambia, así como su distancia relativa con el satélite que lo sigue.
Se
utilizan microondas y láseres para medir pequeños cambios en la
distancia entre los dos satélites, en lo que parece ser un juego
constante del gato y el ratón. Al tomar mediciones en los pasos
múltiples por el mismo lugar, los científicos pueden confeccionar mapas
del campo gravitacional de ese sitio. Respecto de las regiones heladas
de la Tierra, esta información muestra en qué lugares las capas de hielo
y los glaciares están recibiendo o perdiendo masa.
GRACE-FO proporciona una vista global de los cambios en la distribución
de la masa en la Tierra. Por otro lado, ICESat-2 brindará mediciones
complementarias de la altura de la capa de hielo.
ICESat-2, cuyo lanzamiento está programado para el otoño (boreal) de
2018, es un solo satélite operado por el Centro Goddard para Vuelos
Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA,
que utiliza su láser para disparar haces de luz hacia la Tierra. Los
científicos pueden determinar así la elevación de un lugar midiendo el
tiempo que viajan estos pulsos láser.
La
misión ICESat original, que se llevó a cabo entre 2003 y 2010, utilizó
un solo haz láser. ICESat-2 usa 6 haces para mejorar la precisión y la
resolución. El uso de estos 6 haces otorga a los científicos múltiples
puntos de datos dentro de la huella del láser, lo que les permite medir
la pendiente de un área y luego separar los datos de la pendiente
estática de los cambios en la elevación del área a través del tiempo.
¿Por
qué es importante esta información sobre la elevación? El Dr. Thorsten
Markus, jefe del Laboratorio de Ciencias Criosféricas (Cryospheric
Sciences Lab, en idioma inglés), en el centro Goddard, explica: “La
órbita de ICESat-2 repite las mediciones cada 90 días, lo que nos
permite ver los cambios y a la vez nos ayuda a determinar qué es lo que
impulsa esos cambios. Por ejemplo, ¿el derretimiento en una región está
equilibrado por la caída de nieve en otra?”.
Grace-FO e ICESat-2 serán las misiones más nuevas de la NASA que se usen
para estudiar la criosfera y su papel en el sistema terrestre. Además de
los objetivos criosféricos, estos satélites brindan información
importante sobre el comportamiento de otros componentes del sistema
terrestre, como los cambios en el agua subterránea almacenada, en el
caso de GRACE-FO, y la estructura del ecosistema, en el caso de
ICESat-2. La habilidad de estos sensores para ocuparse de múltiples
componentes del sistema terrestre es un buen ejemplo de cómo la NASA
trata a la Tierra como un sistema complejo e interactivo.
Fuente: NASA
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