René Frosberg, DTU Space

Nu er hele jorden kortlagt

fredag 20 maj 16

Kontakt

Arne Vestergaard Olesen
Konsulent
DTU Space

Kontakt

René Forsberg
Professor
DTU Space
45 25 97 19

PolarGap

Missionen: Det internationale samarbejde PolarGap målte tyngde- og magnetfelt syd for 83° S. For at dække det sidste ikkekortlagte område på Antarktis gennemførte det otte mand store forskningsteam 38 flyvninger. I løbet af de syv uger, missionen varede, blev der fløjet i alt 145 timer, hvilket svarede til 38.600 km.

Partnere: Målingerne blev foretaget af DTU Space, British Antarctic Survey og Norsk Polarinstitutt. Logistikken stod National Science Foundation (USARP) og kommercielle logistikfirmaer for.

Finansiering: PolarGap- projektet understøttes primært af den europæiske rumorganisation ESA. 

DTU Space

 

De blå linjer udgør forskernes flyruter. De grønne linje er flyvninger fra november 2015. Og de gule linjer er endnu tidligere overflyvninger.

Flyvende laboratorium

René Forsberg, DTU Space 

Tyngdefelt- og magnetfeltmålingerne blev udført i et Twin Otter- fly, der blev stillet til rådighed af British Antarctic Survey (BAS), som var en af partnerne i PolarGap.

I flyet blev installeret instrumenter til målingerne: To gravimetre til måling af tyngdekraften, radar til måling af isens tykkelse, laserskanner til at måle is-overfladens højde, samt to magnetometere til måling af magnetfeltet

Et internationalt forskerteam med DTU i spidsen har indsamlet data fra Antarktis for at afdække det ukendte landskab under isen og samtidig sikre præcise satellitbaner. Dermed er den sidste blanke plet på verdenskortet blevet kortlagt.

På Antarktis skal man kende sin besøgstid. Når de højeste sommertemperaturer visse steder ligger på minus 30 grader i kun få uger, gælder det om at få ordnet sine opgaver i en vis fart og komme væk igen, inden seks måneders mørke lægger sig, og temperaturen igen falder til vinterens minus 70 grader. Det ved professor René Forsberg og hans kollega seniorforsker Arne Vestergaard Olesen fra Afdeling for Geodynamik ved DTU Space. I december og januar var de på Antarktis på deres fjerde og sidste kortlægningsmission med navnet PolarGap. Missionen, der blev ledet af DTU, var et internationalt samarbejde med British Antarctic Survey og Norsk Polarinstitutt og støttet af bl.a. det europæiske rumagentur ESA.

René Forsberg, DTU, Space

Lejren FD83 (Fuel Depot 83 South) var forskernes hjem i to uger. Den ligger på plateauet i 2.600 meters højde, langt væk fra alting. Nærmeste bemandede facilitet er Amundsen-Scottbasen på Sydpolen. Norsk Polarinstitutt etablerede en lejr her en uge, før forskerne kom ind. De sørgede også for forplejning. Temperaturerne ligger typisk omkring minus 30 grader om sommeren (dvs. i december-januar).

Målet med kortlægningen var at få et komplet kendskab til kontinentets tyngdekraft samt til landskabet under isen. Det skete ved at overflyve den del af Antarktis, der udgjorde den sidste blanke plet på verdenskortet. Det blev til 38 nøje planlagte flyvninger for at indsamle data over stedets magnetfelt og tyngdefelt.

PolarGap-missionen gik helt overraskende efter planen. Overraskelsen består i, at det otte mand store forskerteam stort set ikke blev forsinket af det drilske antarktiske vejrlig, som kan forhindre al flyvning i op til flere uger.

”I år var vi heldigere med vejret, end vi plejer, og vi forlod Antarktis en uge før beregnet,” siger professor René Forsberg, der bliver suppleret af Arne Vestergaard Olesen:

”For tre år siden ventede vi i to uger på Antarktis på at komme i gang, fordi vejret var dårligt hele tiden. Og da vi var færdige, måtte vi vente yderligere ti dage, før vi kunne komme ud. Det slap vi for denne gang.”

USA ringede og spurgte om hjælp

Det er ikke et tilfælde, at det er forskere fra DTU Space, der er i spidsen for den eftertragtede opgave. Instituttet har nemlig mange års erfaring med at kortlægge Jorden – også under ekstreme forhold og på de sværest tilgængelige områder som f.eks. Nordpolen og Grønland. De ved, at de skal bære deres laptops inde på maven for at holde dem varme nok til, at de kan fungere, og at ledningerne skal behandles varsomt, fordi de bliver sprøde som ukogt spaghetti i minus 30 grader. De kender rutinen med tidligt om morgenen at kravle ud af teltet i den midlertidige lejr oven på den 2 km tykke iskappe og starte en generator, så flyet begynder en langsom opvarmning over et par timer. Først når der er omkring minus ti grader inde i flyet, er det muligt at få gang i instrumenterne.

René Forsberg og Arne Vestergaard Olesen var første gang med til en kortlægningsmission i Antarktis i 2010 på opfordring af USA. Forskerne var forinden blevet kontaktet af det amerikanske militærs kortlægningsinstitution:

”De havde hørt om vores indsats på Nordpolen og i Grønland og var imponerede over, at vi kan få udstyret til at virke så godt i den ekstreme kulde. Derfor inviterede de os til at deltage i kortlægningen af Antarktis,” fortæller René Forsberg.

Sikre præcise satellitbaner

Tyngdedataene fra Antarktis skal indgå i globale referencemodeller over klodens tyngdefelt, bl.a. til at forbedre gps’ers bestemmelse af højdeniveauer, forbedre måling af havstrømme og forstå Jordens indre struktur. Den centrale del af Antarktis var det sidste ukendte område på Jorden for denne type data.

”Tyngdekraften varierer på Jorden afhængigt af undergrundens sammensætning. Det er afgørende at kende Jordens tyngdefelt nøjagtigt for at lave præcise satellitbaner. Når tyngdekraften eksempelvis er mindre et sted, vil en satellit lave et lille hop lige dér. Så ved vi ikke, præcis hvor satellitten befinder sig, og det går ud over de målinger, den udfører. Selv et lille hop på et par centimeter er uheldigt, hvis satellitten f.eks. måler havniveauet,” forklarer René Forsberg.

Det kræver måneders nøje planlægning, en masse samarbejde og aftaler med internationale partnere at forberede og udføre en mission på Antarktis. Kontinentet er fredet; alt skal flyves ind og ud igen, da intet må efterlades. Selv toiletaffald bliver fløjet ud igen. PolarGap-missionen udgik fra to midlertidige teltlejre på indlandsisen, hvor forskerteamet fik hjælp med at få sat lejre op fra bl.a. mandskabet fra Troll, den permanente norske base på Antarktis. Teamet fik også hjælp fra Rusland, der dumpede tønder med flybrændstof, så forskningsflyet kunne tanke og komme på vingerne til de 38 overflyvninger, det skulle gennemføre for at få dataene indsamlet.

René Forsberg, DTU Space

 Brændstofdepotet på FD83. Tromlerne med brændstof blev nedkastet med faldskærm året før fra et russisk Ilyushin-fragtfly.

  

 

  

 

Landskabet under isen overrasker

Det kommende år skal forskerne bruge på udregninger, der skal forbedre de globale tyngdefeltsmodeller. Der skal også tolkes på missionens radar- og tyngdemålinger for at få bedre kendskab til landskabet under ismasserne. Foreløbige data afslører imidlertid, at bjerge og dale under isen er meget højere og dybere end hidtil antaget. En særlig feature i landskabet har overrasket:

”Man har længe iagttaget, at den antarktiske is i et større område bevæger sig efter et særligt mønster, men man har aldrig kendt årsagen. Vores overflyvninger viser, at lige dér gemmer sig et kæmpe område med meget dybe dale – op til 2 km. Det er nærmest et helt bassin, og det er formentlig dette landskabs udformning, der styrer isens bevægelse.”

Landskabet under isen kan give vigtig viden om afsmeltningen af Antarktis.

”Hvis der er store søer og dale under isen, kan den smelte hurtigere, end vi forventer. For hvis havniveauet stiger, kan havvand trænge ind under isen gennem dalene og søerne og fremme afsmeltningen nedefra,” forklarer René Forsberg.

Surveyteamet

René Frosberg, DTU Space

Surveyteamet i lejren FD83 (Fuel Depot 83 South). Fra venstre bagerst: Kenichi Matsuoka (Norsk Polarinstitutt), Andy Vidamour, Tom Jordan, Carl Robinson, Ian Potter, Mike Bertrand (British Antarctic Survey), Harvey Goodwin (Norsk Polarinstitutt), Arne Vestergaard Olesen (DTU).

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.
https://www.space.dtu.dk/nyheder/Nyhed?id=%7BF7DD3D21-5C67-453F-A900-87A5AA69DCFA%7D
7 APRIL 2020