Geografiskt och logistiskt, Antarktis är ungefär så långt borta från någonstans som du kan komma på den här planeten. Men inom ramen för vårt solsystem, Jordens sydligaste kontinent ligger mitt i vår egen bakgård.

Britney Schmidt är i Antarktis till och med februari 2022 med ett litet team av forskare för att utforska sammanflödet av glaciärer, flytande ishyllor och hav med hjälp av en ubåtsrobot kallad Icefin – det första uppdraget i sitt slag. Men hela tiden, hon kommer också att tänka på världar bortom jorden.

"Mitt team och jag fokuserar på hur is och hav fungerar i solsystemet, inklusive jorden. Särskilt, vi fokuserar på Europa, Jupiters innersta isiga måne, " säger Schmidt.

Europa är den bästa platsen bortom jorden för att leta efter liv i solsystemet, säger Schmidt. För att förbereda sig för immanenta uppdrag till Europa och andra havsvärldar, hon leder team som studerar polaris och klimat här på jorden.

"Vi försöker utforska under vattnet, under is, den svåraste miljön du kan tänka dig – den liknar Europa mest, " Sa Schmidt. "Om vi ​​vill utforska Europa med en undervattenssond en dag, vi måste göra det här först."

Medlemmarna av hennes planetariska boende- och teknologilabb, som övergår med Schmidt från Georgia Tech till Cornell, arbetar för att bättre förstå hur haven fungerar både på jorden och utanför, och att utveckla verktyg för vidare utforskning.

Detta uppdrag samlar ett mångsidigt team av geologer, biologer, fysiker, astronomer och kemister på vetenskapssidan, och ingenjörer från flyg- mekaniska och elektriska discipliner, samt datavetenskap. Forskare och ingenjörer i hennes team arbetar "i samma slinga, i samma rum, " säger Schmidt. "Den tvärvetenskaplighet som Cornell verkar omfatta och möjliggöra är spännande."

Schmidts ankomst till Cornell i juli stärkte de tvärvetenskapliga banden mellan högskolor, speciellt inom området robotik och autonomi, ett högprioriterat forskningstema över hela universitetet. Med gemensamma utnämningar som docent vid institutionen för astronomi i College of Arts and Sciences och Institutionen för geovetenskaper och atmosfäriska vetenskaper i College of Engineering, Schmidt kommer att vara en viktig tillgång för att expandera Cornells robotprogram till området för planetarisk utforskning.

Till exempel, Schmidt är på det isgenomträngande radarteamet i NASA:s Europa Clipper-uppdrag, som kommer att lanseras i mitten av 2020-talet för att utforska det yttre solsystemet. Institutionen för astronomi (A&S) fakultetsmedlemmar Jonathan Lunine och Alexander Hayes är också involverade i detta uppdrag, liksom chefsforskaren Michael Mellon. Sammantaget sitter Cornell-forskare på fem av Clippers 10 instrument och kommer att spela en viktig roll i uppdragsplanering och analys av data.

Tills vidare, Schmidt och fyra kollegor från hennes team arbetar med kollegor från hela Nya Zeeland för att fördjupa förståelsen för havsvärldar och för att utveckla och testa nya verktyg. Icefin, deras undervatten, robot oceanograf under is, kommer att tillåta teamet att komma åt områden under Ross Ice Shelf från tidigare outforskade vinklar.

Isfena - formad som en torped, 13 fot lång och 10 tum bred - bär kameror, ekolodsutrustning, hastighetssensorer, vattenpelare mätverktyg och andra enheter. Teamet släpper ut det i öppet vatten genom ett hål borrat i tjock is på ytan.

"Vi utvecklade det här verktyget för att komma in i miljöer som aldrig har observerats direkt, " säger Schmidt. "Det tillåter oss att göra transekter under isen, och mät havet direkt där det interagerar med isen."

I Ross Ice Shelf och Europa Underwater Probe (RISE UP)-projektet, Schmidt och medarbetare använder Icefin för att lära sig gränserna för livet på jorden och för att få en förståelse för utvecklingen av Jupiters iskalla måne Europa. Fältarbete för detta projekt utförs i McMurdo Station i Antarktis och i närliggande hav, och får finansiering från NASA och stöd från Antarktis Nya Zeeland och National Science Foundation (NSF). I slutet av 2019, Icefin utforskade under Ross Ice Shelf (RIS) nära dess jordningslinje - platsen där glaciären, land och hav möts alla, den mest dynamiska delen av ett glaciärsystem.

Under australiska sommaren 2019–20, Antarktis-teamet reste ännu längre bort från den amerikanska basen i McMurdo för ett liknande projekt:att utforska Thwaites-glaciärens jordningslinje med Icefin, för Thwaites Melt-projektet, finansierat av NSF och Nationella miljöforskningsrådet.

Teamet distribuerar nu en helt ny sensor ombord på Icefin under havsisen nära Nya Zeelands Scott Base, tillsammans med ett team från University of Otago. Denna nya sensor kommer att göra det möjligt att förstå ishyllans smältning och havsis fysik på nya sätt.

Därifrån, teamet kommer att flyga med Icefin till en ny plats med Nya Zeelands Antarctic Science Platform-program. Där, roboten kommer att utforska en subglacial kanal som förbinder sjöar och vattendrag under den antarktiska istäcket med det öppna havet under RIS.

"Vi kommer att släppa roboten rakt in i kanalen där det rinner ut vatten under inlandsisen. Det har aldrig gjorts förut, " sade Schmidt. "Det låter oss se vad som händer med hela Antarktis hydrologi, på plats. Det är spännande, tittar på växelverkan mellan vattnet under isen och havet."