O CryoSat é um programa da Agência Espacial Europeia (ESA) para monitorar variações na extensão e espessura do gelo polar por meio de um satélite artificial em órbita terrestre baixa. As informações fornecidas sobre o comportamento de geleiras costeiras que drenam lençóis de gelo em afinamento serão fundamentais para previsões mais precisas da futura elevação do nível do mar. A espaçonave CryoSat-1 [en] foi perdida em uma falha de lançamento em 2005, porém o programa foi retomado com o lançamento bem-sucedido de um substituto, o CryoSat-2 [en], em 8 de abril de 2010. O CryoSat é operado a partir do Centro Europeu de Operações Espaciais (ESOC), em Darmstadt, Alemanha.
Descrição
O instrumento principal do CryoSat é o SIRAL (SAR / Radioaltímetro Interferométrico). O SIRAL opera em um de três modos, dependendo de onde o CryoSat estava voando acima da superfície da Terra. Sobre os oceanos e interiores das plataformas de gelo, o CryoSat opera como um radioaltímetro tradicional. Sobre o gelo marinho, ecos transmitidos de forma coerente são combinados (processamento de abertura sintética) para reduzir a pegada na superfície, permitindo que o CryoSat mapeasse blocos de gelo menores. O modo mais avançado do CryoSat é utilizado nas margens das plataformas de gelo e sobre geleiras de montanha. Nesse caso, o altímetro realiza processamento de abertura sintética e usa uma segunda antena como interferômetro para determinar o ângulo transversal ao retorno de radar mais precoce. Isso fornece a localização exata da superfície que está sendo medida quando a superfície é inclinada.
O CryoSat original foi proposto em 1998 por Duncan Wingham [en] da University College London. A missão planejada de três anos do satélite era mapear mudanças naturais e induzidas pelo homem na criosfera da Terra. Foi projetado para fornecer dados muito mais precisos sobre a taxa de mudança da elevação superficial das plataformas de gelo polares e da espessura do gelo marinho. Foi o primeiro satélite de Ciências da Terra da ESA selecionado por meio de competição científica aberta. Foi destruído no lançamento em 8 de outubro de 2005. A espaçonave existente é, portanto, formalmente o CryoSat-2, mas a missão ainda é conhecida simplesmente como CryoSat.
Embora em grande parte idêntico ao satélite original, várias melhorias importantes foram incluídas no CryoSat-2. A mais significativa foi a decisão de fornecer uma carga útil totalmente duplicada para permitir que a missão continuasse caso uma falha causasse a perda do radar SIRAL, mas houve muitas outras mudanças. Algumas foram causadas por obsolescência no projeto original, outras melhoraram a confiabilidade e outras ainda tornaram o satélite mais fácil de operar. Apesar de todas as mudanças, a missão permanece a mesma e o desempenho, em termos de capacidade de medição e precisão, permanece o mesmo. Em janeiro de 2010, o lançamento estava previsto para 25 de fevereiro de 2010 com um foguete Dnepr a partir do Cosmódromo de Baikonur, mas foi adiado. O CryoSat-2 foi lançado em 8 de abril de 2010, às 13h57 UTC. Para fins de posicionamento, o CryoSat incluía um receptor DORIS, um retrorrefletor a laser e três rastreadores de estrelas. Os satélites ERS-1 e ERS-2 foram precursores que testaram as técnicas utilizadas pelo CryoSat.
Satélites
O CryoSat-1 foi lançado do Cosmódromo de Plesetsk, na Rússia, em 8 de outubro de 2005, usando um lançador Rokot. O Rokot é um foguete SS-19 modificado que originalmente era um míssil balístico intercontinental projetado para entregar armas nucleares, mas que a Rússia agora está eliminando em conformidade com os tratados START II. De acordo com Yuri Bakhvalov, primeiro vice-diretor geral do GKNPC Khrunichev, quando o comando automático para desligar o motor do segundo estágio não surtiu efeito, o segundo estágio continuou a operar até ficar sem combustível e, como consequência, a separação planejada do terceiro estágio (Briz-KM) do foguete, que carregava o satélite CryoSat, não ocorreu e, portanto, permaneceu acoplado ao segundo estágio. Os estágios superiores do foguete, juntamente com o satélite, provavelmente caíram no mar de Lincoln. A análise do erro revelou que foi causado por falhas na programação do foguete, que não foram detectadas nas simulações.
Após a falha de lançamento do CryoSat, a Agência Espacial Europeia imediatamente começou a planejar uma missão de reposição. Isso incluiu garantir a equipe industrial que havia construído o original, encomendar peças com longo tempo de entrega e estabelecer um esquema de financiamento dentro dos orçamentos existentes. Devido à importância dos objetivos científicos desse satélite, houve enorme apoio a isso, e as fases iniciais do CryoSat-2 foram aprovadas quando o Conselho do Programa de Observação da Terra da ESA concordou em construir uma cópia da espaçonave em 23 de fevereiro de 2006.
