Trinta anos depois de a Agência Espacial Europeia (ESA) ter demonstrado pela primeira vez o poder de lançar dois satélites em formação muito próxima, o conceito foi recentemente recriado. Ao posicionar temporariamente dois satélites de radar Copernicus Sentinel-1 para replicar a pioneira missão em tandem ERS-1–ERS-2, a ESA conseguiu obter imagens de radar repetidas da mesma região da Antártida com apenas 24 horas de intervalo.
Os resultados demonstram, mais uma vez, como esta abordagem pode ser utilizada para medir o movimento dos glaciares e identificar a linha de terra crítica com uma precisão excecional.
Os primeiros satélites de observação da Terra da ESA, ERS-1 e ERS-2, foram lançados em 1991 e 1995, respetivamente. Na altura, estes dois satélites eram os satélites de observação da Terra mais sofisticados alguma vez desenvolvidos e lançados pela Europa.
Pouco depois de o ERS-2 ter sido colocado em órbita, a ESA manobrou os dois satélites ERS para uma nova formação em tandem, permitindo-lhes observar a mesma área da Terra com apenas 24 horas de diferença.
Esta configuração orbital foi mantida durante nove meses. A missão em tandem proporcionou aos cientistas um volume sem precedentes de observações em proximidade espacial e uma oportunidade única para acompanhar as mudanças que ocorrem em escalas de tempo muito curtas.
Embora tenha sido realizada uma nova campanha em tandem em 2008 com o ERS-2 e o satélite Envisat, a mais recente repetição do conceito envolveu os satélites de radar Copernicus Sentinel-1C e Sentinel-1D.
Durante a fase de comissionamento do Sentinel-1D, foi colocado temporariamente em formação próxima com o Sentinel-1C, para conseguir um intervalo de passagem repetida de um dia para a constelação. É importante salientar que esta configuração em tandem permitiu a calibração cruzada dos dois satélites e verificou o seu desempenho de radar interferométrico de abertura sintética.
Paralelamente, a ESA maximizou o retorno científico do Sentinel-1A antes da sua recente desativação, operando-o com o Sentinel-1C na sua configuração padrão de passagem repetida a cada seis dias.
O gestor do sistema Sentinel-1 da ESA, Dirk Geudtner, afirmou: “As observações quase simultâneas dos três satélites Sentinel-1 proporcionaram uma oportunidade rara de monitorizar a dinâmica dos glaciares e das calotes polares em diferentes escalas de tempo.
“Em particular, ao imagear a mesma região da Antártida com apenas um dia de intervalo, os satélites Sentinel-1C e Sentinel-1D recriaram o intervalo de tempo de observação que tornou a missão conjunta original ERS-1–ERS-2 um marco para a medição do movimento dos glaciares e o mapeamento das linhas de terra.”
A linha de aterramento é o limite crítico onde um glaciar ou manto de gelo deixa de repousar sobre o leito rochoso e começa a flutuar no oceano, formando uma plataforma de gelo. Funciona como um ponto de ancoragem, controlando a velocidade com que o gelo flui do continente para o mar.
Tanto a velocidade de fluxo dos glaciares e das correntes de gelo como as mudanças na posição da linha de terra são indicadores-chave de como os mantos de gelo estão a responder ao aquecimento climático. Em conjunto, estas medições ajudam os cientistas a estimar as alterações no balanço de massa de gelo e a quantificar a quantidade de gelo que está a ser libertada no oceano, melhorando as projeções da futura subida do nível do mar.
As comparações entre as medições da fase tandem do ERS e as da configuração tandem Sentinel-1C–Sentinel-1D revelam como a Antártida mudou nas últimas três décadas – como mostram os interferogramas abaixo.
A título de exemplo, as alterações na velocidade do gelo e na deformação da superfície da Plataforma de Gelo de Scar Inlet, o remanescente sul da antiga Plataforma de Gelo Larsen-B, e sobre a Corrente de Gelo Evans, de fluxo rápido, na Antártida Ocidental, podem ser observadas nos interferogramas lado a lado.
O interferograma Sentinel-1C–Sentinel-1D à direita revela grandes fraturas e fendas na plataforma de gelo que não estavam presentes no interferograma ERS-1–ERS-2 correspondente de 1995 à esquerda.
O enfraquecimento da plataforma de gelo contribuiu para a aceleração e o adelgaçamento dos glaciares tributários, aumentando a descarga de gelo e impulsionando a migração da linha de terra para o interior. Esta mudança é um indicador-chave da resposta dinâmica e da estabilidade das massas de gelo ancoradas.
O gráfico abaixo mostra o aumento substancial da velocidade do fluxo de gelo do Glaciar Leppard entre 1995 e 2026, utilizando observações de radar de abertura sintética interferométrico de um dia, obtidas em ambas as fases da experiência.
O professor emérito Helmut Rott, que trabalhou extensivamente com dados de radar de abertura sintética interferométrico em tandem ERS-1–ERS-2, afirmou: “Observações detalhadas destas características e das suas mudanças temporais, fornecidas pelos dados de repetição diária dos satélites ERS-1–ERS-2 e Sentinel-1C–Sentinel-1D, abrem excelentes oportunidades para uma melhor compreensão e previsão dos processos de enfraquecimento e desintegração das plataformas de gelo, migração da linha de terra e perda de gelo ancorado.”
A rara combinação de observações dos três satélites Sentinel-1 também realça a velocidade do fluxo de gelo sobre a Corrente de Gelo Evans, na Antártida Ocidental.
A Corrente de Gelo Evans, a principal corrente de gelo que drena a Península Antártica Meridional para a Plataforma de Gelo de Ronne, transporta gelo a velocidades de cerca de 3 a 4 metros por dia.
Devido ao seu fluxo rápido e dinâmica bem caracterizada, foi proposta como local de calibração e validação para os produtos da camada de gelo polar da futura missão Copernicus ROSE-L. A corrente de gelo ocupa uma depressão profunda delimitada por paredes íngremes do vale, com margens de cisalhamento pronunciadas que aparecem como franjas compactas nos interferogramas de radar. Estas características fornecem informações valiosas sobre a deformação do gelo e ajudam os cientistas a avaliar como as correntes de gelo respondem às alterações climáticas.
Devido à rápida movimentação do gelo, o interferograma padrão de seis dias do Sentinel-1A–Sentinel-1C, adquirido a 22 e 28 de março de 2026, apresenta franjas altamente comprimidas, dificultando a medição precisa da velocidade absoluta do fluxo de gelo. Em contraste, o interferograma de um dia do Sentinel-1C–Sentinel-1D, obtido a 22 e 23 de março de 2026, produz um padrão de franjas muito mais espaçadas, permitindo medições muito mais precisas da velocidade do fluxo de gelo.
Além disso, o interferograma de “dupla diferença”, derivado de dois pares de imagens Sentinel-1C–Sentinel-1D, revela claramente a deformação do gelo provocada pelas marés e pelas zonas de cisalhamento.
Thomas Nagler, CEO da ENVEO e membro do Grupo Consultivo de Missões da ESA para as missões Sentinel-1 Next Generation e ROSE-L, afirmou: “Um intervalo de passagem repetida de um dia é um ponto de viragem para a monitorização de zonas de cisalhamento, glaciares de movimento rápido e correntes de gelo utilizando interferometria de radar. Ao evitar a descorrelação que ocorre frequentemente com intervalos de passagem repetida mais longos, possibilita medições interferométricas altamente coerentes e uma recuperação mais precisa da velocidade do fluxo de gelo.”
Thibaut Decoopman, gestor do projeto Sentinel-1 e Sentinel-1 Next Generation da ESA, afirmou: “O Sentinel-1 estabeleceu um padrão de referência para o desempenho interferométrico de radar de alta qualidade e de ponta a ponta.
Com base neste sucesso, o Sentinel-1 Next Generation irá garantir a continuidade das observações em banda C, ao mesmo tempo que proporcionará um desempenho melhorado para satisfazer as necessidades em constante evolução dos utilizadores e dos serviços Copernicus.”
Texto original: Satellites in tandem reveal 30 years of Antarctic ice flow
Texto e imagens: ESA
Tradução automática via Google
Edição: Rui Barbosa