La constellation de satellites russes Arktika-M, lancée en 2021 et 2023, a transmis depuis l’espace les premières images de la région arctique et de ses environs. Le 30 juin 2011, le satellite Terra de la NASA a effectué plusieurs survols de l’Arctique. ICESat-2 est le deuxième vaisseau spatial à étudier la couverture de glace de la Terre. Le satellite américano-indien NISAR commencera à surveiller les changements dans les régions gelées de la Terre en 2024.
Le 15 janvier 2024, le vaisseau spatial hydrométéorologique « Arktika-M » n°2, lors d’essais en vol, a reçu et transmis sur Terre les premières images de la région arctique et des territoires adjacents. Le satellite est sur une orbite Molniya hautement elliptique opérationnelle avec une inclinaison équatoriale de 63,3 degrés, une altitude d’apogée d’environ 38 900 km et une altitude de périgée d’environ 1 400 km. Tous ses systèmes de service fonctionnent normalement.
Le premier satellite du système spatial hydrométéorologique hautement elliptique « Arktika-M » a été lancé sur l’orbite cible en février 2021 et remplit pleinement ses tâches. Deux vaisseaux spatiaux Arktika-M se remplaceront alternativement dans les sections de travail des orbites et offriront une visibilité continue 24 heures sur 24 sur le territoire nord de la Russie et la région arctique, obtenant des informations héliogéophysiques, relayant les informations provenant de plates-formes au sol pour collecter des données météorologiques et la transmission de signaux aux services de secours sur la localisation des personnes à bord de navires et d’avions en détresse dans l’intérêt du système international de recherche et de sauvetage COSPAS-SARSAT.
Arktika-M est une constellation prévue de quatre satellites hydrométéorologiques (jusqu’en 2023, seuls deux satellites étaient censés faire partie de la constellation) basée sur la plate-forme Navigator et basée sur les équipements de la série de satellites Electro-L, conçus pour fonctionner sur une orbite hautement elliptique de type Molniya ” (pour l’appareil Arktika-M n°1, la distance à l’apocentre est de 39425 km, au périapse – 1036).
Une telle orbite leur permet de surveiller en permanence les territoires du nord (subpolaires) de la Fédération de Russie et de l’Arctique, ce qui ne peut être réalisé en utilisant uniquement les satellites géostationnaires existants de la série Elektro-L. En 2021 et 2023, deux satellites Arktika-M ont été lancés depuis le cosmodrome de Baïkonour. D’ici 2031, il est prévu de lancer quatre autres satellites hydrométéorologiques de ce type.
Le satellite américano-indien NISAR commencera également bientôt à étudier en détail l’évolution des calottes glaciaires, des glaciers et de la glace de mer à mesure que le changement climatique réchauffe l’air et les océans. NISAR, un satellite radar de la NASA et de l’Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO), qui sera bientôt lancé, mesurera certains des principaux signes vitaux de la Terre, de la santé des zones humides à la déformation des sols due aux volcans et à la dynamique des terres et de la mer. glace.
Cette dernière opportunité aidera les chercheurs à comprendre comment des processus à petite échelle peuvent provoquer des changements monumentaux dans les calottes glaciaires couvrant l’Antarctique et le Groenland, ainsi que dans les glaciers de montagne et la glace de mer dans le monde entier. Abréviation de NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar, NISAR fournira l’image la plus complète à ce jour du mouvement et de la déformation des surfaces gelées dans les environnements couverts de glace et de neige de la Terre, collectivement connus sous le nom de cryosphère.
“Sur notre planète, le thermostat est réglé au maximum et la glace terrestre réagit en se déplaçant et en fondant plus rapidement”, a déclaré Alex Gardner, glaciologue au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. «Nous devons mieux comprendre ce qui se passe, et NISAR fournira les mesures nécessaires pour y parvenir.» L’orientation orbitale du NISAR lui permettra de collecter des données dans les profondeurs de l’Antarctique, près du pôle Sud, contrairement à d’autres grands satellites radar qui couvrent plus largement l’Arctique.
NISAR devrait être lancé par l’ISRO depuis le sud de l’Inde en 2024 pour surveiller presque toutes les surfaces terrestres et glacées de la planète deux fois tous les 12 jours. Une vue unique de la cryosphère terrestre depuis le satellite sera obtenue grâce à l’utilisation combinée de deux radars : un système en bande L avec une longueur d’onde de 10 pouces (25 cm) et un système en bande S avec une longueur d’onde de 4 pouces (10 cm). La bande L vous permet de voir à travers la neige, aidant ainsi les scientifiques à mieux suivre le mouvement de la glace en dessous, tandis que la bande S est plus sensible à l’humidité de la neige, ce qui indique qu’elle fond. Les deux signaux pénètrent dans les nuages et l’obscurité, permettant ainsi d’effectuer des observations pendant les nuits d’hiver polaire qui durent des mois.
Le 30 juin 2011, le satellite Terra de la NASA effectuait ses premiers survols de l’Arctique. Grâce à la disposition des images, il a été possible d’obtenir une image complète de l’été arctique. Dans cette mosaïque, la calotte glaciaire polaire apparaît en bleu et blanc, tandis que la glace recouvrant le sol apparaît d’un blanc éclatant. Le 26 août 2012, la masse de glace de mer dans l’Arctique était à son plus bas niveau depuis 30 ans. L’illustration, créée à partir des données satellite de la NASA, montre la quantité de glace qu’il y avait à Artik ce jour-là. Et la ligne sur la figure montre le volume moyen de glace pendant les mois d’été, enregistré par les scientifiques depuis 1979, lorsque la surveillance par satellite de l’état des glaces dans l’Arctique a commencé.
En 2018, la NASA a lancé dans l’espace un nouveau satellite, ICESat-2, qui a surveillé la fonte des glaciers du Groenland et de l’Antarctique. ICESat-2 est le deuxième vaisseau spatial de ce type à étudier la couverture de glace terrestre. Le précédent a été lancé en 2003, mais ensuite, en raison de problèmes techniques, les observations n’ont été effectuées que quelques mois par an. Le nouveau laser était capable de suivre des calottes glaciaires aussi épaisses qu’une mine de crayon. Ces données détaillées permettront de mieux prévoir les changements du niveau de la mer, d’estimer le taux de fonte des glaciers et l’impact de ces processus sur l’environnement. Ce laser pèse près d’une demi-tonne. Il est devenu à l’époque l’un des plus gros véhicules de la NASA.
Par ailleurs, des observations sont également réalisées depuis l’ISS, par exemple l’expérience Ekon-M (photographie de la Terre pour évaluer la situation environnementale).
Au fond de ce détroit, de nombreuses bouées de haute mer ont été installées pour surveiller en permanence les propriétés de la glace flottant ou située au-dessus d’elles, notamment son épaisseur, sa structure, sa vitesse de déplacement et d’autres caractéristiques. Sumata et ses collègues ont obtenu des données collectées par des dizaines d’instruments d’observation similaires entre 1990 et 2019 en observant l’état de la glace dans le détroit de Fram.
L’analyse de ces informations par les scientifiques a montré que la structure de la glace arctique pluriannuelle a radicalement changé en 2007. Avant cela, l’océan Arctique était dominé par des glaces déformées d’une épaisseur de 3 à 4 m, et après cela, la glace dont l’épaisseur était d’environ 1 à 1,5 m a commencé à prédominer. De même, la durée de vie moyenne de la glace a fortement changé – elle est passée de 4,3 ans à 2,7 ans.
La cause du phénomène observé était la « chaleur » anormale dans l’Arctique au cours des étés 2005 et 2007. Cela a provoqué la fonte des glaces au large des côtes de la Sibérie et de l’Alaska et a ouvert la voie à l’eau chaude vers l’océan Arctique. En conséquence, la glace pluriannuelle s’est amincie et sa durée de vie a été raccourcie.
Les calottes glaciaires de l’Antarctique présentent également un intérêt particulier : elles contiennent le plus grand réservoir d’eau douce gelée de la planète, et la vitesse à laquelle elles peuvent perdre de la glace représente la plus grande incertitude dans les projections d’élévation du niveau de la mer. L’extension de la couverture NISAR sera essentielle à l’étude du mouvement des glaces s’écoulant des hautes terres du centre de l’Antarctique vers la mer.
Les mesures permettront également aux scientifiques d’examiner de plus près ce qui se passe là où la glace et l’océan se rencontrent. Par exemple, lorsque des parties d’une calotte glaciaire se trouvent sur terre sous le niveau de la mer, l’eau salée peut s’infiltrer sous la glace et accroître la fonte et l’instabilité. L’Antarctique et le Groenland possèdent également des plates-formes de glace – des masses de glace qui s’étendent de la terre et flottent dans l’océan – qui s’amincissent et s’effondrent lorsque les icebergs vêlent. Les plates-formes de glace aident à empêcher la glace de glisser de la terre vers l’océan. S’ils rétrécissent, les glaciers pourraient couler et vêler plus rapidement.
La glace de mer dans l’Arctique diminue depuis des décennies, et la hausse des températures de l’eau et de l’air entraîne une fonte accrue. Parce qu’une plus grande partie de sa surface est exposée au soleil, l’océan Arctique reçoit et retient plus de chaleur en été et met plus de temps à se refroidir. Cela signifie moins de formation de glace en hiver et une fonte plus rapide l’été suivant, explique Ben Holt, scientifique sur les glaces de mer au Jet Propulsion Laboratory.