地球観測衛星

ICESat:地球の氷床と海氷を観測したレーザー高度計衛星

ICESat:地球の氷床と海氷を観測したレーザー高度計衛星
NASAの地球観測衛星ICESat(アイスサット)の概要、観測成果、および運用終了までの経緯を解説。極地の氷床や海氷の厚さを計測し、気候変動研究に貢献したミッションの詳細をまとめました。

📌 主なポイント

  • ICESatは2003年1月13日に打ち上げられ、2010年8月30日に運用を終了した。
  • 主な観測機器は、地球科学レーザ高度計システム(GLAS)である。
  • 極地の氷床、海氷、雲、エアロゾル、および植生の鉛直構造を計測した。
  • 運用終了後の観測空白期間を埋めるため、航空機観測プロジェクト「Operation IceBridge」が実施された。

ICESat(Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite)は、アメリカ航空宇宙局(NASA)が打ち上げた地球観測衛星である。レーザー高度計(ライダー)を搭載し、極地における氷床や海氷の厚さを詳細に計測することで、地球温暖化が及ぼす影響の解明を目的としていた。

地球を周回するICESatのイメージ図
地球の氷床や海氷を観測するために設計されたICESatの概念図。

ミッションの概要

ICESatは、NASAの地球科学事業の一環として計画され、ライダーを地球科学に応用した初の人工衛星となった。衛星本体にはボール・エアロスペース&テクノロジーズ社のプラットフォーム「BCP-2000」が採用され、ゴダード宇宙飛行センターで開発された「地球科学レーザ高度計システム(GLAS)」が搭載された。2003年1月13日、デルタ IIロケットによって打ち上げられ、高度約590kmの近極軌道に投入された。

設計寿命は3年であったが、運用目標は5年とされていた。ミッション中、搭載された3基のレーザー発振モジュールを順次使用する計画であったが、1基目が初期の観測周期で故障したため、運用計画が変更された。その後は残る2基のレーザーを用いて、年2〜3回の断続的な観測を行う体制でデータを収集した。2010年2月、レーザーの出力低下により運用継続が困難となり、同年8月30日に大気圏へ再突入してミッションを終了した。

観測成果と科学的貢献

ICESatが収集したデータは、米国氷雪データセンター(NSIDC)を通じて公開され、極圏の氷床減少や海氷の変化を定量的に裏付ける重要な資料となった。主な成果には以下のものがある。

  • 氷河の流失調査:2008年、南極バード氷河において、氷下湖の融解が氷河の流失を加速させていることが報告された。
  • 北極海氷の減少:ジェット推進研究所の分析により、2004年から2008年にかけて北極の海氷が厚さ・面積ともに減少していることが明らかになった。
  • 棚氷の融解:イギリス南極調査研究所の解析により、海流温度の上昇が棚氷の下面からの融解を加速させていることが示された。
  • 全球森林地図:他の観測衛星データと統合することで、地球規模の森林高度マップが作成された。

ICESatの運用終了後、後継機であるICESat-2の打ち上げまでの期間には、NASAによる航空機を用いた極地観測プロジェクト「Operation IceBridge」が実施され、観測データの継続性が維持された。

よくある質問

ICESatは何の略称ですか?
Ice, Cloud, and Land Elevation Satellite(氷・雲・陸地高度衛星)の略称です。
ICESatの主な目的は何でしたか?
極地における氷床や海氷の厚さを計測し、地球温暖化が地球環境に与える影響を定量的に把握することです。
ICESatの運用が終了した理由は何ですか?
搭載されていたレーザー発振器の出力が低下し、観測に必要な精度を維持できなくなったためです。

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参考文献

  • NASA, "NASA's Successful Ice Cloud and Land Elevation Mission Comes to an End"
  • NASA Jet Propulsion Laboratory, "New NASA Satellite Survey Reveals Dramatic Arctic Sea Ice Thinning"
  • NASA, "Warm Ocean Currents Cause Majority of Ice Loss from Antarctica"
  • NASA, "First Map Of Global Forest Heights Created From NASA Data"
  • Earth Science Project Office, "Operation IceBridge"