La constelación de satélites rusa Arktika-M, lanzada en 2021 y 2023, transmitió las primeras imágenes de la región ártica y sus alrededores desde el espacio. El 30 de junio de 2011, el satélite Terra de la NASA realizó varios pases sobre el Ártico. ICESat-2 es la segunda nave espacial que estudia la capa de hielo de la Tierra. El satélite NISAR entre Estados Unidos y la India comenzará a monitorear los cambios en las regiones heladas de la Tierra en 2024.
El 15 de enero de 2024, la nave hidrometeorológica “Arktika-M” nº 2, durante las pruebas de vuelo, recibió y transmitió a la Tierra las primeras imágenes de la región ártica y territorios adyacentes. El satélite se encuentra en una órbita operativa Molniya altamente elíptica con una inclinación ecuatorial de 63,3 grados, una altitud de apogeo de aproximadamente 38.900 km y una altitud de perigeo de aproximadamente 1.400 km. Todos sus sistemas de servicio funcionan con normalidad.
El primer satélite del sistema hidrometeorológico espacial altamente elíptico “Arktika-M” fue lanzado a la órbita objetivo en febrero de 2021 y cumple plenamente sus tareas. Dos naves espaciales Arktika-M se reemplazarán alternativamente en las secciones de trabajo de las órbitas y proporcionarán visibilidad continua las 24 horas del día en el territorio del norte de Rusia y la región ártica, obteniendo información heliogeofísica y transmitiendo información desde plataformas terrestres para recopilar datos meteorológicos y transmisión de señales a los servicios de salvamento sobre la ubicación de barcos y aeronaves en peligro en interés del sistema internacional de búsqueda y salvamento COSPAS-SARSAT.
Arktika-M es una constelación planificada de cuatro satélites hidrometeorológicos (hasta 2023, se suponía que solo dos satélites formarían parte de la constelación) basada en la plataforma Navigator y en el equipo de la serie de satélites Electro-L, que están diseñados para operar en una órbita muy elíptica del tipo Molniya “(para el aparato Arktika-M No. 1, la distancia en el apocentro es 39425 km, en el periapsis – 1036).
Esta órbita les permite estudiar continuamente los territorios septentrionales (subpolares) de la Federación de Rusia y el Ártico, lo que no se puede hacer utilizando únicamente los satélites geoestacionarios existentes de la serie Elektro-L. En 2021 y 2023 se lanzaron dos satélites Arktika-M desde el cosmódromo de Baikonur. Para 2031 está previsto lanzar cuatro satélites hidrometeorológicos más de este tipo.
El satélite NISAR entre Estados Unidos y la India pronto comenzará a estudiar en detalle cómo las capas de hielo, los glaciares y el hielo marino están cambiando a medida que el cambio climático calienta el aire y el océano. NISAR, un satélite de radar de la NASA y la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO), que se lanzará próximamente, medirá algunos de los signos vitales clave de la Tierra, desde la salud de los humedales hasta la deformación del suelo debido a los volcanes y la dinámica de la tierra y el mar hielo.
Esta última oportunidad ayudará a los investigadores a comprender cómo los procesos a pequeña escala pueden provocar cambios monumentales en las capas de hielo que cubren la Antártida y Groenlandia, así como en los glaciares de montaña y el hielo marino de todo el mundo. NISAR, abreviatura de NASA-ISRO Synthetic Aperture Radar, proporcionará la imagen más completa hasta la fecha del movimiento y la deformación de las superficies congeladas en los entornos cubiertos de hielo y nieve de la Tierra, conocidos colectivamente como criosfera.
“En nuestro planeta, el termostato está al máximo y el hielo de la Tierra reacciona moviéndose más rápido y derritiéndose más rápido”, dijo Alex Gardner, glaciólogo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California. “Necesitamos comprender mejor lo que está sucediendo y NISAR proporcionará las mediciones para hacerlo”. La orientación orbital de NISAR le permitirá recopilar datos de las profundidades de la Antártida, cerca del Polo Sur, a diferencia de otros grandes satélites de radar que cubren el Ártico más ampliamente.
Está previsto que ISRO lance NISAR desde el sur de la India en 2024 para monitorear casi todas las superficies terrestres y heladas del planeta dos veces cada 12 días. Se obtendrá una vista única de la criosfera de la Tierra desde el satélite mediante el uso combinado de dos radares: un sistema de banda L con una longitud de onda de 10 pulgadas (25 cm) y un sistema de banda S con una longitud de onda de 4 pulgadas (10 cm). La banda L permite ver a través de la nieve, lo que ayuda a los científicos a rastrear mejor el movimiento del hielo debajo, mientras que la banda S es más sensible a la humedad de la nieve, lo que indica que se está derritiendo. Ambas señales atraviesan las nubes y la oscuridad, lo que permite realizar observaciones durante los meses de noches de invierno polar.
El 30 de junio de 2011, el satélite Terra de la NASA realizó sus primeros pasos sobre el Ártico. Como resultado de la disposición de las imágenes, fue posible obtener una imagen completa del Ártico en verano. En este mosaico, la capa de hielo polar aparece azul y blanca, mientras que el hielo que cubre el suelo aparece de un blanco brillante. El 26 de agosto de 2012, la masa de hielo marino en el Ártico alcanzó su nivel más bajo en 30 años. La ilustración, creada a partir de datos satelitales de la NASA, muestra cuánto hielo había en Artik ese día. Y la línea de la figura muestra el volumen promedio de hielo durante los meses de verano, que ha sido registrado por los científicos desde 1979, cuando comenzó el monitoreo satelital de las condiciones del hielo en el Ártico.
En 2018, la NASA lanzó al espacio un nuevo satélite, ICESat-2, que monitoreó el derretimiento de los glaciares en Groenlandia y la Antártida. ICESat-2 es la segunda nave espacial de este tipo que estudia la capa de hielo de la Tierra. El anterior se lanzó en 2003, pero luego, debido a problemas técnicos, las observaciones se realizaban sólo durante unos meses al año. El nuevo láser pudo rastrear capas de hielo del grosor de la punta de un lápiz. Estos datos detallados ayudarán a predecir mejor los cambios en el nivel del mar, estimar la tasa de derretimiento de los glaciares y el impacto que estos procesos tienen en el medio ambiente. Este láser pesa casi media tonelada. Se convirtió en uno de los vehículos más grandes de la NASA en ese momento.
Además, desde la ISS también se realizan observaciones, por ejemplo, el experimento Ekon-M (fotografía de la Tierra para evaluar la situación medioambiental).
En el fondo de este estrecho se instalaron numerosas boyas de aguas profundas que monitorean continuamente las propiedades del hielo que flota o se encuentra sobre ellos, incluido su espesor, estructura, velocidad de movimiento y otras características. Sumata y sus colegas obtuvieron datos recopilados por docenas de instrumentos de observación similares entre 1990 y 2019 mientras observaban el estado del hielo en el estrecho de Fram.
El análisis de esta información por parte de los científicos mostró que la estructura del hielo ártico de varios años cambió dramáticamente en 2007. Antes, en el Océano Ártico predominaba el hielo deformado de 3 a 4 m de espesor, después empezó a predominar el hielo de 1 a 1,5 m de espesor. Asimismo, la vida media del hielo cambió drásticamente: cayó de 4,3 años a 2,7 años.
La causa del fenómeno observado fue el “calor” anormal en el Ártico en los veranos de 2005 y 2007. Esto provocó que el hielo se derritiera frente a las costas de Siberia y Alaska y abrió el camino para que el agua cálida llegara al Océano Ártico. Como resultado, el hielo de varios años se ha adelgazado y su vida útil se ha acortado.
Las capas de hielo de la Antártida también son de particular interés: contienen la mayor reserva de agua dulce congelada del planeta, y la velocidad a la que pueden perder hielo representa la mayor incertidumbre en las proyecciones de aumento del nivel del mar. Ampliar la cobertura de NISAR será fundamental para estudiar el movimiento del hielo que fluye desde las tierras altas de la Antártida central hasta el mar.
Las mediciones también permitirán a los científicos observar más de cerca lo que sucede cuando el hielo y el océano se encuentran. Por ejemplo, cuando partes de una capa de hielo están en tierra debajo del nivel del mar, el agua salada puede filtrarse debajo del hielo y aumentar el derretimiento y la inestabilidad. Tanto la Antártida como Groenlandia también tienen plataformas de hielo (masas de hielo que se extienden desde la tierra y flotan en el océano) que se adelgazan y colapsan a medida que los icebergs se desprenden. Las plataformas de hielo ayudan a evitar que el hielo glacial se deslice desde la tierra hacia el océano. Si se reducen, los glaciares pueden fluir y desintegrarse más rápido.
El hielo marino en el Ártico ha ido disminuyendo durante décadas, y el aumento de la temperatura del agua y del aire está provocando un mayor derretimiento. Debido a que una mayor parte de su superficie está expuesta a la luz solar, el Océano Ártico recibe y retiene más calor en el verano y tarda más en enfriarse. Eso significa menos formación de hielo en el invierno y un derretimiento más rápido en el verano siguiente, dice Ben Holt, científico del hielo marino en el Jet Propulsion Laboratory.