Om få år kan det blive unødvendigt at sende fly eller ekspeditioner til f.eks. Sydpolen for præcist at undersøge isens tykkelse og bevægelse. En radar udviklet af DTU Space for den europæiske rumfartsorganisation ESA er nemlig i stand til at kortlægge isens strukturer helt ned til en dybde af tre kilometer.
Radaren Polaris (Polarimetric Airborne Radar Ice Sounder) har været testet på fly, men forskerne håber, teknologien kan tilpasses, så den kan placeres i en satellit.
DTU har i mange år været pioner på feltet, der i dag kaldes Ice Sounding, men typisk har forskere brugt lange bølgelængder som 60 MHz til at trænge ned gennem isen.
De lave frekvenser er dog umulige at bruge fra en satellit, fordi de også bruges til almindelig radiokommunikation og derfor vil skabe forstyrrelser. Men i 2003 blev frekvensen 435 MHz, i fagsprog kaldet P-båndet, tildelt radarer i rummet. Det gav ESA ideen til Polaris, som DTU udviklede og i 2010 benyttede til overraskende målinger af indlandsisen.
Sådan kan klimaforandringer i indlandsisen kortlægges fra fly
»Vi havde kigget på teorier om, at vi sagtens kunne se flere kilometer ned i isen med P-båndet. Men vi anså det for at være lidt for optimistisk. Derfor overgik det vores forventninger, da vi opdagede, at radaren gav os målinger helt ned til grundfjeldet tre kilometer under isen,« siger Jørgen Dall, lektor på DTU Space.
Polaris-instrumentet har den særlige fordel, at det både kan udføre Ice Sounding-målinger og såkaldte SAR-målinger, hvor radiobølger omkring P-båndet sendes skråt ned modorden fra fly.
SAR-målingerne er den mest nøjagtige metode til at sammenholde målinger over tid, kaldet differentiel interferometri, hvor målingerne kan sladre om isens bevægelser. I dag bliver isens bevægelser bestemt ud fra satellitmålinger af isens overflade, men målingerne bliver hurtigt usikre, hvis overfladen ændrer sig på grund af snefald eller vind. Derfor bliver målinger typisk kun udført om vinteren, hvor vejret er mest stabilt.
SAR-måling fra rummet
SAR-målingerne omkring P-båndet sker længere nede i isen, hvor forandringerne ikke er så store, og derfor regner forskerne med, at de kan udføre målinger hele året og med større præcision.
De første forsøg på SAR-målinger i P-båndet i rummet kommer til at ske i 2020, når ESA’s syvende Earth Explorer Mission, Biomass, bliver sendt op. En SAR på satellitten skal måle kulstofmængder i skovområder for at kortlægge klodens biomassemængde, og forskerne har overvejet en delmission, hvor samme SAR skulle måle istykkelser. SAR’en i denne mission har dog så lille et dynamikområde (forholdet mellem det kraftigste og svageste signal), at den ikke kan måle istykkelser, og der må ikke ske ændringer på SAR’en, der har betydning for hovedmissionen.
Til gengæld håber Jørgen Dall, at en videreudvikling af Polaris kan finde plads på en Earth Explorer-mission efter 2020.
Leave a Reply