NASA är på väg att skjuta upp byråns mest avancerade laserinstrument i sitt slag i rymden. Isen, Moln- och landhöjdsatellit-2, eller ICESat-2, kommer att ge kritiska observationer av hur inlandsisar, glaciärer och havsis förändras, leder till insikter om hur dessa förändringar påverkar människor där de bor.

Lansering är planerad till 15 september, och när vi räknar ner dagarna, vi räknar upp 10 saker du bör veta om ICESat-2:

1 rymdlaser

Det finns bara ett vetenskapligt instrument på ICESat-2, men det är ett under. Det avancerade topografiska laserhöjdmätarsystemet, eller ATLAS, mäter höjden genom att exakt tajma hur lång tid det tar individuella fotoner av ljus från en laser att lämna satelliten, studsa bort från jorden, och återgå till satelliten. Hundratals människor vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, arbetat för att bygga detta instrument i smart bilstorlek enligt höga krav så att forskare kan mäta små förändringar i vår planets is.

2 typer av is

All is är inte densamma. landis, som inlandsisarna på Grönland och Antarktis, eller glaciärer som täcker Himalaya, byggs upp när snö faller under århundraden och bildar kompakta lager. När det smälter, det kan rinna ut i havet och höja havsnivån. Havs is, å andra sidan, bildas när havsvatten fryser. Det kan hålla i flera år, eller en enda vinter. När havsisen försvinner, det finns ingen effekt på havsnivån (tänk på en smältande isbit i din drink), men det kan förändra klimat och vädermönster långt bortom polerna.

3-dimensionell jord

ICESat-2 kommer att mäta höjden för att se hur mycket glaciärer, havsis och inlandsisar stiger eller faller. NASA:s flotta av satelliter samlar in detaljerade bilder av vår planet som visar den föränderliga omfattningen av funktioner som inlandsisar och skogar, och med ICESat-2:s data, forskare kan lägga till den tredje dimensionen – höjden – till dessa porträtt av jorden.

4 säsonger, 4 Mått

ICESat-2:s bana kommer att göra 1, 387 unika markspår runt jorden på 91 dagar – och sedan starta samma markmönster igen från början. Detta gör att uppdraget kan mäta samma markspår fyra gånger om året och forskare kan se hur glaciärer och andra frusna egenskaper förändras med årstiderna – inklusive över vintern.

532 nanometer våglängd

ATLAS-instrumentet kommer att mäta is med en laser som lyser vid 532 nanometer - en ljusgrön på det synliga spektrumet. När dessa laserfotoner återvänder till satelliten, de passerar genom en serie filter som blockerar allt ljus som inte är exakt på denna våglängd. Detta hjälper instrumentet att översvämmas med alla andra nyanser av solljus som naturligt reflekteras från jorden.

6 laserstrålar

Medan den första ICESat-satelliten (2003-2009) mätte is med en enda laserstråle, ICESat-2 delar upp sitt laserljus i sex strålar - desto bättre för att täcka mer mark (eller is). Arrangemanget av strålarna i tre par kommer också att tillåta forskare att bedöma lutningen på ytan de mäter.

7 kilometer per sekund

ICESat-2 kommer att zooma över planeten i 7 km per sekund (4,3 miles per sekund), slutföra en bana runt jorden på 90 minuter. Banorna har satts att konvergera vid 88-graders latitudlinjerna runt polerna, att fokusera datatäckningen i den region där forskarna förväntar sig att se mest förändring.

800-Picosecond Precision

Alla dessa höjdmätningar är resultatet av att tajma de individuella laserfotonerna på deras 600 mil långa tur och retur mellan satelliten och jordens yta - en resa som är tidsinställd till inom 800 pikosekunder. Det är en precision på mindre än en miljarddels sekund. NASA-ingenjörer var tvungna att skräddarsy en tidtagarliknande enhet, eftersom inga befintliga timers uppfyller de stränga kraven.

9 års drift IceBridge

När ICESat-2 mäter polerna, det lägger till NASA:s rekord av ishöjder som började med den första ICESat och fortsatte med Operation IceBridge, ett luftburet uppdrag som har flugit över Arktis och Antarktis i nio år. Kampanjen, som överbryggar klyftan mellan de två satellituppdragen, har flugit sedan 2009, ta höjdmätningar och dokumentera den föränderliga isen.

10, 000 pulser i sekunden

ICESat-2:s laser kommer att avfyra 10, 000 gånger på en sekund. Den ursprungliga ICESat sköt 40 gånger i sekunden. Fler pulser betyder mer höjddata. Om ICESat-2 flög över en fotbollsplan, det skulle ta 130 mätningar mellan ändzoner; dess föregångare, å andra sidan, skulle ha gjort en mätning i varje ändzon.

ICESat-2:s snabbavfyrande laser, kombinerat med instrumentets timingprecision, känslig fotondetektionsteknik och andra funktioner kommer att göra det möjligt för ICESat-2-uppdraget att mäta den genomsnittliga årliga förändringen i stora inlandsisar ner till en pennas bredd.