Crédit :NASA
Des scientifiques de la mission aéroportée la plus ancienne de la NASA pour cartographier la glace polaire, Opération IceBridge, a effectué un vol scientifique réussi le 29 octobre, inaugurant leur enquête de 2017 sur les glaces marines et terrestres de l'Antarctique. Pour la première fois en neuf ans d'opérations dans l'hémisphère sud, IceBridge lancera deux consécutifs, des ensembles dédiés de vols en Antarctique en provenance de deux continents, l'Amérique du Sud et l'Antarctique, avec deux suites d'avions et d'instruments différentes.
"C'est une entreprise passionnante et ambitieuse pour IceBridge, car les doubles campagnes nous permettront de poursuivre nos enquêtes sur des zones importantes près de la péninsule antarctique et d'étendre considérablement notre couverture dans la vaste étendue de l'Antarctique oriental, " dit Nathan Kurtz, Le scientifique du projet IceBridge et chercheur sur la glace de mer au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
La première partie de la campagne, qui se poursuivra jusqu'au 26 novembre, est basé à Ushuaïa, Argentine. Il s'agit d'une nouvelle base d'opérations pour IceBridge, qui vole normalement vers l'Antarctique depuis Punta Arenas, Chili. La raison de ce changement est que cet automne, Les scientifiques et les instruments d'IceBridge voyagent à bord d'un avion P-3, qui a une portée plus courte que leur trajet antarctique régulier, un DC-8.
"En prenant l'avion depuis Ushuaia au lieu de Punta Arenas, nous économisons une heure de vol pendant notre transit vers et depuis l'Antarctique, ", a déclaré Kurtz. "Parce que nous essayons de maximiser notre temps pour collecter de nouvelles données sur et autour de l'Antarctique, cette heure est un gros problème."
Le P-3 survole l'Antarctique occidental, la région du continent qui évolue le plus rapidement, ciblant la glace de mer dans les mers de Bellingshausen et de Weddell et les glaciers de la péninsule Antarctique et le long des côtes anglaise et Bryan. L'équipe IceBridge a ajouté de nouvelles lignes de vol cette année, y compris des relevés des plateaux de glace Larsen C et Venable. Au total, Les scientifiques d'IceBridge prévoient au moins six vols P-3 et jusqu'à onze si le temps notoirement difficile dans cette région coopère.
La glace de mer se forme au large du glacier Nobile sur la péninsule Antarctique lors du premier vol de l'opération IceBridge de la campagne antarctique 2017, en octobre, 29, 2017. Crédit :NASA/Nathan Kurtz
Son premier vol comprenait un passage sous les traces de TanDEM-X, un satellite radar exploité conjointement par l'agence spatiale allemande DLR et Airbus Defence and Space SAS, une entreprise privée. En comparant les mesures d'IceBridge à celles de TanDEM-X, les scientifiques veulent voir s'ils peuvent utiliser les données du vaisseau spatial allemand pour détecter la soi-disant zone de glace frontale, une bande de glace de mer plus ancienne et plus épaisse qui peut exister près du bord nord de l'anneau de glace de mer entourant l'Antarctique et, si présent, pourrait avoir un effet protecteur sur la banquise.
Pour les vols P-3, la mission transporte sa suite complète d'instruments. L'instrument principal est un altimètre laser qui mesure la hauteur de la surface de la glace. IceBridge en fait voler deux versions :une équipée uniquement d'un laser vert et, pour la première fois, une version bicolore qui transmet à la fois des impulsions laser infrarouges et vertes. Le P-3 pilote également trois sondeurs radar qui mesurent l'épaisseur et la stratification de la neige et de la glace, une caméra haute résolution pour enregistrer le terrain arpenté et une caméra infrarouge pour mesurer la température de surface. L'avion transporte également un gravimètre et un magnétomètre qui enregistrent de petites variations de la gravité terrestre et des champs magnétiques pour mesurer l'épaisseur de la cavité océanique sous les plates-formes de glace flottantes de l'Antarctique, qui est une information essentielle pour faire progresser la compréhension de la façon dont la glace et l'océan interagissent.
A partir de fin novembre, IceBridge effectuera une deuxième série de vols de recherche, cette fois basé en Antarctique. Il s'agira de la deuxième campagne de terrain dédiée à l'Antarctique dans l'histoire d'IceBridge. Ces vols font partie d'une collaboration en cours avec la National Science Foundation (NSF), qui gère le programme antarctique américain et exploite trois stations de recherche américaines toute l'année sur le continent.
Les vols seront effectués à bord d'un avion Basler et lancés depuis au moins deux stations antarctiques, Stations McMurdo et Amundsen-Scott du pôle Sud de la NSF. L'avion sera équipé d'un altimètre laser et d'un nouveau sondeur radar.
Être basé en Antarctique permettra à IceBridge de survoler des zones du continent inaccessibles depuis l'Amérique du Sud et de faire des relevés plus approfondis des régions qui étaient auparavant à la limite de sa portée, comme le "trou du pôle" à 88 degrés Sud - la zone circulaire autour du pôle Sud où toutes les orbites ICESat-2 se croiseront.
De nombreuses banquises brisées avec des variations de couleurs intéressantes lors du premier vol de l'opération IceBridge de la campagne antarctique 2017, en octobre, 29, 2017. Crédit :NASA/Nathan Kurtz
"Quand nous volons vers le trou du pôle depuis le Chili avec le DC-8, il nécessite de voler plus de 12 heures, mais nous n'avons qu'environ 90 minutes près du pôle et ne pouvons inspecter que la moitié de la zone à la fois, " a déclaré Joe MacGregor, Scientifique adjoint du projet IceBridge et glaciologue à Goddard.
Voler jusqu'au trou du pôle depuis le pôle Sud lui-même permettra une étude plus approfondie et fournira une base de référence inestimable pour les mesures ICESat-2. Si tout se passe comme prévu, quelques semaines après les vols de l'opération IceBridge, Les chercheurs de Goddard sur le terrain étudieront également le trou du pôle à l'aide du GPS et aideront à affiner davantage notre connaissance de cette région.
Certaines nouvelles cibles pour IceBridge pendant les vols de Basler seront des zones de la plate-forme de glace Ross de la taille du Texas et plusieurs glaciers massifs qui traversent les montagnes transantarctiques de l'est à l'ouest de l'Antarctique. Au cours de la deuxième partie de leur campagne antarctique, l'équipe IceBridge espère remplir au moins 16 sondages.
"Nous étudierons quelques glaciers qui, pour autant que l'on sache, personne n'a fait de relevé avec un laser et un radar auparavant, pour cartographier l'élévation de la surface et l'épaisseur de la glace. Cela répond à la définition de l'exploration antarctique, " dit Mac Gregor.
La mission de l'opération IceBridge est de collecter des données sur l'évolution des glaces polaires et de maintenir la continuité des mesures entre les missions ICESat. La mission ICESat initiale lancée en 2003 et terminée en 2009, et son successeur, ICESat-2, Le lancement est prévu fin 2018. L'opération IceBridge a débuté en 2009 et devrait actuellement se poursuivre jusqu'en 2020, de sorte qu'elle chevauche ICESat-2 pour aider les scientifiques à connecter les mesures des deux satellites.
L'installation de vol Wallops de la NASA en Virginie a fourni l'un des altimètres laser et la caméra infrarouge utilisés lors des vols d'IceBridge à Ushuaia. L'avion de recherche P-3 est basé à Wallops. Les trois instruments radar d'IceBridge proviennent du Center for Remote Sensing of Ice Sheets (CReSIS) de l'Université du Kansas, tandis que le centre de recherche Ames de la NASA à Moffett Field, Californie, fourni le système de cartographie numérique, et le gravimètre et le magnétomètre sont gérés par l'Université de Columbia. Pour les vols 2017 basés en Antarctique, l'avion Basler est détenu et géré par l'entrepreneur de la NASA Airtec, l'altimètre laser est fourni par l'Université d'Alaska, Fairbanks, et le radar sondeur vient du CReSIS.
