ICESat-2: új jégmérő műhold indult
(Rovat: Környezetünk védelme - 2018.09.16 07:15.)

A NASA legújabb földmegfigyelő mesterséges holdját a legutolsó Delta-2 hordozórakétával állították pályára Kaliforniából.

Az ICESat-2 egy betűszó, a teljes név Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2, vagyis a jégtakarót, a felhőzetet és a szárazföldi felszín magasságát mérő műhold. Az első három kezdőbetű azonban ugyancsak kiadja az angol ice, vagyis jég szót, utalva az űreszköz legfontosabb feladatára. A NASA 1 milliárd dolláros földmegfigyelő műholdjának nevében a 2-es szám pedig arra utal, hogy a 2003 és 2010 között sikeresen működött ICESat küldetésének folytatására készítették.

Az ICESat-2 műholdnak és mérési elvének az illusztrációja. Az alacsony Föld körüli pályáról hat különböző, 532 nm-es hullámhosszú (zöld) lézernyaláb segítségével határozzák meg a jégtakaró felső részének távolságát, ebből kövezkeztethetnek a jég vastagságára. (Kép: NASA)

Az ICESat-2 szeptember 15-én, magyar idő szerint 15:02-kor startolt a kaliforniai Vandenberg Légitámaszpont 2W indíthelyéről. A hordozórakéta egy Delta-2 volt. A hasonló indítási hírekben általában nem is szoktunk több szót vesztegetni a hordozóeszközre. Most azonban egy különleges alkalomról volt szó: az igen megbízható rakéta utoljára repült, többet nem gyártanak belőle, kivonják a használatból. 1989 óta, vagyis közel 30 éve állt az űrkutatás szolgálatában, korábban nem kevesebb mint 154 alkalommal indítottak vele űreszközöket. A Delta-2 „érdemei” méltóvá teszik arra, hogy holnap egy külön cikkben tekintsünk vissza múltjára és jelentőségére.

(Kép: ULA)

Visszatérve a Delta-2 orrkúpja alatt helyet foglaló műholdra, az majdnem pontosan a pólusok fölött húzódó, 92°-os hajlásszögű, kb. 500 km magas pályáról végzi majd méréseit. Így akár 88°-os északi, illetve déli földrajzi szélességig képes feltérképezni a sarkvidéki jégtakarót. A pálya pontosan 91 napos visszatérési időt biztosít ugyanazon felszíni pontok fölé. A jég változásaira vonatkozó műholdas adatok, amelyeket az ICESat-2 nyújt majd a szakembereknek, kulcsfontosságúak a klímaváltozás kutatása szempontjából. Segítenek megbecsülni azt is, hogy mekkora tengerszint-emelkedés várható a jég olvadásának következtében.

Az időközben történt műszaki fejlődés lehetővé tette, hogy az elődjéhez képest az ICESat-2 még pontosabb lézeres magasságméréseket végezzen. Hasonló céllal működő műholdja híján a NASA repülőgépről végzett mérési kampányok (Operation Ice Bridge) segítségével hidalta át az adathiányos éveket. Ezek a mérések igazolták, hogy az első ICESat által 2009-ig követett trend, az Antarktisz és Grönland jégtakarójának általános fogyatkozása a partvidékek mentén később is folytatódott, sőt helyenként fel is gyorsult. Ugyanakkor a műholdas módszer előnye az egységes lefedettség és a sűrűbb időbeli mintavétel. A kutatások jelentőségét érzékelteti, hogy az Antarktisz és Grönland területén található jégbe van fagyva bolygónk édesvízkészletének mintegy kétharmada. Ha mind elolvadna – amiről azért egyelőre nincs szó –, több tíz méterrel emelkedne meg a világóceán szintje. Persze a jég már ennél sokkal kisebb mértékű olvadása is hatással van a földi klímát szabályozó komplex, jelenleg sem teljesen értett folyamatokra, mint például az óceáni áramlási rendszerekre. Az olvadás következtében emelkedő tengerszint pedig szigetországokat és a partok mentén épült településeket veszélyeztethet a jövőben. Ugyancsak műholdas mérések alapján – a TOPEX/Poseidon és a Jason sorozat – jóvoltából tudjuk, hogy 1993 és 2017 között az átlagos tengerszint-emelkedés 77 mm volt.

Az ICESat-2 műholdat a Northrop Grumman Innovation Systems (korábbi nevén Orbital Sciences) építette, starttömege 1515 kg. Hajtóanyagkészlete akár 10 éves működéshez is elegendő lehet. Az elsődleges küldetés egyelőre 3 évre szól, az esetleges folytatásról később dönthet a NASA. ATLAS (Advanced Topographic Laser Altimeter System) nevű fő műszere a NASA Goddard Űrközpontjának – a technikai nehézségek miatt két évet csúszott – fejlesztése. Az ATLAS másodpercenként tízezernyi lézerimpulzust küld a felszín felé, a visszavert és a műhold fedélzetén detektált jelek futási idejéből számítják ki a felső jégfelszín távolságát. A jelek kibocsátása és detektálása kb. 3 ezredmásodperc alatt zajlik le. A műszer pontossága lehetővé teszi akár évente fél centiméteres felszínváltozás kimutatását is.

Az utolsó Delta-2 rakétával az ICESat-2 mellett négy apró CubeSat is indult. (Videó: NASA)

Az Európai Űrügynökség (ESA) jelenleg is aktív CryoSat-2 műholdja hasonló célú mérésekre készült, mint az amerikai ICESat és ICESat-2, de apertúraszintézises radarmódszert használ.