Naukowcy związani z projektem badawczym Orbiting Arid Subsurfaces and Ice Sheet Sounder (OASIS) opracowują nowatorską misję satelitarną. Jej celem jest zbadanie wydm Sahary i pokrywy lodowej Grenlandii i Arktyki przy użyciu technologii radarowej podobnej do tej używanej przez sondę MARS Reconnaissance Orbiter (MRO) NASA. Głównym celem projektu jest odkrycie i monitorowanie podziemnych źródeł słodkiej wody. Drugą istotną kwestią jest ocena tempa topnienia lodowców, czyli bezpośredniej przyczyny podnoszenia się poziomu oceanów.

Misja przygotowywana jest na zlecenie Fundacji Kataru. Organizacji tej zależy na uchronieniu Półwyspu Arabskiego przed zalaniem oraz na uzyskaniu wody pitnej dla ludów zamieszkujących Afrykę Północną i Półwysep Arabski.

Misja OASIS wykorzysta marsjański radar do badania Ziemi

– Chcemy wykorzystać technologię kosmiczną, czyli satelity wyposażone w radary podobnego do tego, który odnalazł wodę pod powierzchnią Marsa. Zrobimy to, by zbadać zasoby wody pitnej ukryte nawet 700 metrów pod powierzchnią pustyni. Wiemy, że są tam rezerwuary słodkiej wody. Według geologów jeszcze 700 tysięcy lat temu klimat na Saharze był znacznie bardziej wilgotny. Padały tam deszcze, które wsiąkły głęboko pod powierzchnię gruntu. Te rezerwuary zasilają wody podskórne, warstwy wodonośne, które mogą stanowić ratunek dla mieszkańców terenów objętych suszą – wyjaśnia Artur Chmielewski, menadżer misji OASIS z ramienia Jet Propulsion Laboratory NASA.

Według najnowszych danych, pogłębiająca się susza może doprowadzić do klęski żywiołowej i konieczności przesiedlenia 450 milionów ludzi. Skutkowałoby to gigantycznym kryzysem humanitarnym.

Misja OASIS ma pomóc w ochronie lądów przed podnoszącym się poziomem morza

Ale susza to nie jedyny problem. Katar, który finansuje misję, znajduje się na wyjątkowo nisko położonym terenie. W niektórych rejonach jest to zaledwie metr nad poziomem morza. Najwyższy punkt tego kraju wznosi się na zaledwie 82 metry nad poziomem morza. Oznacza to, że regularnie odnotowywane podnoszenie się poziomu mórz i oceanów będzie miało katastrofalne skutki dla tego państwa.

Już teraz znikają należące do Kataru wyspy, co powoduje m.in. zmniejszanie się terytorium morskiego tego państwa. Podobny problem mają inne kraje, również Polska, której linia brzegowa regularnie przesuwa się w kierunku lądu. W USA zagrożona jest Floryda. Aby móc ratować sytuację, konieczne jest określenie tempa topnienia pokrywy lodowej. To druga istotna część misji OASIS – tłumaczy Artur Chmielewski.

Radary misji mają przede wszystkim ocenić spodnią, niewidoczną część lodowców. To właśnie brak precyzyjnych danych dotyczących grubości lodu jest jednym z głównych problemów uniemożliwiających poprawne obliczenie wzrostu poziomu mórz i oceanów. Ocenia się, że w niektórych miejscach wieczna zmarzlina może mieć nawet cztery kilometry grubości. Jednak zdaniem wielu badaczy niedoszacowanie grubości może dochodzić nawet do kilometra.

Jak została zaprojektowana misja OASIS?

– Planujemy wysłać na orbitę nie jednego satelitę, lecz pięć. Ma to być jeden duży statek-matka i cztery mniejsze. Pozwoli to dokonać bardziej precyzyjnych pomiarów. Misję można rozbudować o kolejne satelity, co pozwoliłoby na zebranie jeszcze precyzyjniejszych danych. Zarówno Fundacja Kataru, jak i JPL są otwarte na współpracę innych państw zaniepokojonych problemem wody pitnej i podnoszenia się poziomu mórz – deklaruje menadżer misji.

Za projekt radaru odpowiadają ci sami ludzie, którzy konstruowali radar misji Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Teraz pracują także nad radarem REASON, który ma być częścią planowanej misji na Europę, czyli księżyc Jowisza. Misję tę nazwano Europa Clipper. Ma ona wystartować już w październiku 2024. Natomiast OASIS może wystartować trzy lata później, w 2027 roku. Naukowcy związani z misją zakończyli studium wykonalności i czekają na zielone światło z NASA i z Fundacji Kataru na przejście do fazy A projektu.

Kiedy rozpocznie się misja OASIS?

Sama budowa radaru potrwa około trzech lat. Będzie on usytuowany na głównym satelicie. Pozostałe pojazdy, przemieszczające się po bliskich trajektoriach, będą oddalone od statku-matki o 250 do 500 metrów. Pozwoli to na uzyskanie rozdzielczości obrazowania na poziomie kilometra – mówi Artur Chmielewski.

Satelity mają poruszać się po niskiej orbicie ziemskiej, na wysokości około 450 kilometrów. To około 50 km wyżej niż Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. W związku z tym, że na tej wysokości jest jeszcze szczątkowa atmosfera, główny statek będzie wyposażony w napęd pozwalający na podwyższanie orbity, gdy ta będzie się obniżała wskutek tarcia.

Pozostaje trzymać kciuki, by misja ta powtórzyła sukces Mars Reconnaissance Orbiter. Jeśli misja OASIS pozwoli nam lepiej zrozumieć mechanizmy stojące za ziemskim cyklem hydrologicznym, będziemy mieli większe szanse na przeciwdziałanie katastrofie klimatycznej.