Rumteknologi
To forskere måler tykkelsen af isen i Antarktis ved hjælp af deres avancerede radarsystem. Hvis feltstudier viser, at det virker, skal samme metode gentages på en satellit.
FAKTA
Biomass-satellitten har primært fokus på at levere helt ny information om skovhøjde og overjordisk skovbiomasse fra rummet, dels for bedre at forstå tilstanden i Jordens skove, og hvordan de ændrer sig over tid, dels for at fremme viden om kulstofkredsløbet – herunder optag og udledning af CO2. Biomass har også et sekundært mål: at kortlægge isstrukturen i iskapper.
En flyvetur på omkring fire timer væk fra forskernes base ligger Shackleton Ice Shelf. Den strækker sig omkring 384 km langs Antarktis’ østkyst. Shackleton Ice Shelf er en af kontinentets mange såkaldte ishylder, der fungerer som et vigtigt værn imod afsmeltningen af den antarktiske is.
Ishylder er store flydende isplader, der sidder fast på Antarktis og derved spiller en afgørende rolle i at bremse afsmeltningen af gletsjerne bag dem. Ishylderne holder nemlig isen på landjorden tilbage og forhindrer dermed gletsjere i at glide ud i havet og smelte. Derfor er det også lige præcis ishylderne, som forskerne holder særligt øje med på deres mission.
DTU har en lang historie for udvikling af radarsystemer og måling af polernes is. Tilbage i 1967 foretog professor Preben Gudmandsen og hans hold de første radarmålinger af indlandsisen i Grønland. Ved hjælp af en særligt udviklet ice sounding-radar kunne de måle isens tykkelse i de områder, hvor de fløj radaren over isen. Resultaterne var essentielle for den videre klimaforskning, og siden har DTU videreudviklet radarsystemer til lignende formål.
”Polaris-radaren, som vi laver overflyvninger med, er en radarudvikling fra DTU, som er skabt med støtte fra ESA. Den er unik, fordi den kan skifte mellem to forskellige radartilstande, hvilket jeg ikke har hørt om andre systemer, der kan,” siger Jørgen Dall.
Polaris’ ene radartilstand er ice sounding-radar, der måler lodret ned mod isen under selve flyveren og bruges til at måle isens tykkelse. Teknologien har sine rødder tilbage til professor Gudmandsens målinger af indlandsisen i Grønland.
Den anden tilstand er syntetisk apertur-radar (SAR), der giver forskerne mulighed for også at kortlægge områder til enten højre eller venstre for flyets bane. SAR skaber dermed detaljerede billeder af isens overflade.
Fordi Polaris kan skifte mellem de to radarfunktioner, giver den forskerne unik mulighed for både at måle isens tykkelse og foretage overfladekortlægning på samme flyvning. Derigennem kan radaren også måle det såkaldte crystal orientation fabric (COF), som viser, hvilken retning iskrystaller i gletsjere og iskapper vender. Når krystallerne ændrer retning under pres, påvirker det, hvordan isen flyder.
Derfor er det vigtigt at måle COF, så forskere bl.a. kan forudse, hvordan isen vil flyde, når temperaturerne stiger, og få viden om, hvilke områder der bør studeres yderligere, f.eks. ved hjælp af boringer.
”Det er ikke sikkert, at vi vil kunne lave et højdekort over bunden af ishylderne med Biomass-satellitten, da der lige nu er flere komplikationer. Bl.a. flyver satellitten kun over isen hver niende måned, så der vil være langt imellem nye data. Til gengæld er der gode chancer for, at satellitten kan måle ishastigheder,” siger Jørgen Dall.
Ved at måle ishastigheder kan man se, hvor hurtigt isen bevæger sig mod havet. Nogle steder har det været svært at måle isens bevægelser med de eksisterende satellitter, fordi bevægelserne er så små. Men det er altså håbet, at Biomass-satellitten vil kunne opfange de bevægelser.
Et voldsomt uvejr tager til over Antarktis, og forskerne kan derfor se frem til fire aflysninger og otte dages forsinkelse, inden de endelig kan sætte kursen tilbage mod DTU. Nu skal de frem til slutningen af 2025 analysere de indsamlede data, og give ESA feedback på, hvorvidt radarteknikkerne i fremtiden vil kunne bruges i ESA’s Biomass-satellit.
Jørgen Dall Professor Telefon: 45253842 jdall@dtu.dk
Anders Kusk Forskningsingeniør Telefon: 45253832 akusk@dtu.dk