Još
Dodatno

Ukucajte željeni termin u pretragu i pritisnite ENTER

Vesti i zanimljivosti

Nova laserska tehnologija otkriva kako se led meri

Autor Milan Simonović
Autor Milan Simonović

Novi rezultati NASA-ine MABEL kampanje demonstrirali su tehniku brojanja fotona koja će naučnicima omogućiti da prate otapanje ili stvaranje Zemljinih ledenih regiona.

 Izvor: Foto: Wikimedia Commons

Kada je visinska letelica preletela ledeni Arktički okean i snegom pokrivene predele Grenlanda u aprilu 2012, bilo je to prvo polarno testiranje nove laserske tehnologije za merenje visine Zemlje iz svemira.

NASA-in MABEL (Multiple Altimeter Beam Experimental Lidar) preleteo je preko glečera na jugozapadu Grenlanda i ledenog mora kako bi testirao novi metod merenja visine Zemlje iz svemira.

Let MABEL-a predstavljao je vazdušni test instrumenata za NASA-inu ICESat-2 satelitsku misiju najavljenu za lansiranje u 2017. godini. Instrumenti broje fotone – šalju impulse zelenog laserskog svetla i mere koliko je vremena potrebno svakom svetlosnom fotonu da se odbije o Zemljinu površinu i vrati ka instrumentu. To vreme će biti poslato u računarski program koji će naučnicima reći visinu Zemljine površine – mereći promene male poput širine olovke.

Ovakva vrsta tehnologije brojanja fotona je novina za satelite; od 2003. do 2009, instrumenti ICESat-1 su posmatrali intenzitet povratnih laserskih signala, koji su uključivali mnoge fotone. Tako da dobijanje podataka o individualnim fotonima pomoću MABEL-a pomaže naučnicima da se pripreme za ogromne količine podataka o visini koje će dobiti od ICESat-2.

“Korišćenje individualnih fotona za merenje visine površine je zaista nova stvar.”, rekao je Ron Kvok, viši naučni istraživač u NASA-inoj Laboratoriji za mlazni pogon u Pasadeni. “To nikada nije rađeno na satelitima u orbiti, a nije mnogo rađeno ni na vazdušnim instrumentima.”

ICESat-2 ima zadatak da izmeri visinu cele Zemljine površine, uključujući vegetaciju i okeane, ali sa posebnom pažnjom na promene u zaleđenim područjima planete, gde naučnici prate dramatične uticaje klimatskih promena. Na tim mestima, dva tipa leda – ledene ploče i morski led – reflektuju svetlosne fotone na dva različita načina. Ledene ploče i glečeri se formiraju na kopnu, poput Grenlanda i Antarktika. Formiraju se tako što se sneg i kiša akumuliraju. Morski led, sa druge strane, je zaleđena morska voda, koja se može naći kako pluta u Arktičkom okeanu i na obalama Antarktika.

MABEL-ova Grenland kampanja iz 2012. osmišljena je za osmatranje niza zanimljivih ledenih karakteristika, rekao je Bil Kuk, vodeći naučnik MABEL misije. Računanjem fotona sa različitih površina, drugi naučnici mogu početi sa analizom podataka kako bi utvrdili koje metode analiza im omogućavaju da najbolje izmere visinu Zemljine površine.

“Hteli smo da imamo širok spektar različitih meta, tako da tim naučnika ima dovoljno podataka za izvođenje algoritama. Ovo je bila naša prva prava, nauci posvećena, misija.”, rekao je Kuk.

Letovi iznad okeana nedaleko od Grenlanda, na primer, omogućili su naučnicima da demonstriraju mogućnosti merenja visinske razlike između običnog mora i mora leda, što je ključ u određivanju debljine leda. MABEL može da uoči dovoljno svetlostnih fotona lasera koji se odbijaju od Zemljine površine i vraćaju u instrument, a programi mogu da potom izvedu potrebne visinske proračune, rekao je Kuk.

“Deo onoga što radimo sa MABEL-om je da demontritamo da ICESat-2 instrumenti imaju pravu osetljivost da bi izveli merenja. Možete izračunati fotone ukoliko imate dovoljno fotona.”

“Srećni smo sa preciznošću,” rekao je Kvok i dodao: “Ravna područja su ravna u centimetrima, a gruba područja su gruba.” Gustina detektovanja fotona takođe može naučnicima otkriti preko kog tipa leda je instrument preleteo.

Konture ledenih površina su takođe bitne kada se prate ledene ploče i glečeri koji prekrivaju kopno. Originalna ICESat-1 misija je imala jedan laser, kojim je bilo veoma teško izmeriti da li je ledena ploča dobila ili izgubila na visini. Jednim zrakom, kada instrument preleće tačku drugi put, naučnici nisu mogli da li se deo snega otopio ili je laser delimično pomeren pa je uperen niz brdo. Zbog toga, naučnici su morali da pređu minimum 10 puta preko predela kako bi utvrdili da li se ledena ploča promenila, rekla je Keli Brunt, naučnica NASA-e.

“ICESat-1 je bio fantastičan, ali je bio instrument sa jednim zrakom. Više smo zainteresovani za ponovna merenja kako bi pratili promene – što je teško učiniti.”, rekla je Bruntova.

ICESat-2 rešava taj problem razlaganjem lasera u šest pravaca. Oni su raspoređeni u tri para, a zraci u paru su razdvojeni oko 90 metara. Upoređivanjem visine jednog područja sa visinom susednog, naučnici mogu da utvrde generalni pad terena.

Inicijalizacija u toku...

Najnovije

Priroda

Nauka