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“从天空中绘制地球极地冰的地图”

2020-02-10 13:04:38来源:

在监测了每年来自天空的极地冰厚度的十年变化之后,美国宇航局的IceBridge行动(“两极上的一系列科学飞行”)正准备降下来并将火炬传递给卫星。

这项广泛的机载勘测旨在弥合两个机构卫星之间极地观测中将近十年的差距。

运行的最后任务之一是进行一系列飞行,这将有助于校准2018年9月发射的NASA Ice,Cloud和Land Elevation Satellite-2的仪器。它的前身在2009年停止收集科学数据。

我与摄影师Nicolas Ordonez一起参加了其中的一次飞行,于10月27日在南极的Weddell Sea冰袋上低空航行了11小时。

这是团队迄今为止尝试的技术上最复杂的任务。这意味着要沿着狭窄,精确的轨道与卫星串联飞行,同时要考虑并纠正风力对冰袋的变化,以远程探测下方结冰但不断流动的地形。

加油。我们的夜间飞行之前,NASA DC-8飞机(左)在智利的蓬塔阿雷纳斯机场加油。1969年为执行IceBridge任务而装配的新发动机和更大的光学窗的飞机通常位于加利福尼亚州帕姆代尔的阿姆斯特朗飞行研究中心。机载地形测绘仪仪器(右)配备了一个近红外和绿光双激光系统,以每秒10,000个脉冲的圆周运动发射。两个激光器中的每一个都覆盖固定宽度不同的条带,以测量冰面高度的变化。

日出。这架飞机将在卫星路径下直线飞过韦德尔海冰袋。然后,卫星将继续前进以完成其地球轨道,飞机将转身并返回其起始位置,等待卫星返回。这使我们有机会两次看到相同的日出。美国宇航局飞行员蒂莫西·韦斯特说:“他的经历是完全不同的。”“在我们回到北方大约十分钟之前,日出之前,日出令人难以置信,然后一个小时后又看到了。”

我们下面的广阔平原绵延数公里,完全是空的。韦斯特说:“这里太遥远了-出什么事了,这很关键。”

夜间。当我们从西南方向飞向极点时,太阳在大部分飞行过程中都围绕着地平线盘旋,然后升起,然后落下,最终在返回飞行时再次升起。图中,当美国宇航局飞行工程师马克·克莱恩(Mark Crane)检查飞机系统时,夜幕降临在韦德尔海。飞行机组人员等待一片低云清除,然后下降到550米(指定用于启动科学飞行的高度)。夜间飞行是必不可少的,因为对在我们上方运行的卫星进行正确的校准取决于避免太阳光子的干扰。

日落。日落从晚上10点开始,在南极半岛上方。NASA导航员Gregg Pugh检查了前方科学操作区的天气。

入侵自动驾驶仪。任务科学家约翰·桑纳塔格(John Sonntag)利用从蓬塔阿雷纳斯(Punta Arenas)到所选科学点的飞行时间来准备他设计的导航系统,一旦飞机与卫星对准,便可以操纵飞机。他说:“当飞机发出信号时,使飞机认为它正与一条跑道一起着陆。”“从某种意义上说,我们会入侵自动驾驶仪。”?/ p>

海冰挂毯。飞机在不断变化的海冰挂毯上俯冲至低至150米。它的飞行路径使船上的仪器能够探测形成和撕裂的不同质地的冰,以及出现在冰裂缝和洞中的开放水域。

再次日出。第二号日出为冰袋增添了些许腮红,因为激光,雷达和重力仪同时收集数据。每种仪器产生的信息都是彼此互补的,然后将它们的数据与ICESat-2进行比较。

回报。破晓标志着是时候该回到蓬塔阿雷纳斯了。IceBridge副项目科学家Brooke Medley说:“我们正在做的很多事情是测量很小的变化,用肉眼很难看到。”“但是,如果您在很大的范围内进行小的更改,就会变成很大的更改。”?/ p>