Laddad med forskningsutrustning och internationella forskare, RV Polarstern isbrytare ångar mot centrala Arktis, söker efter den perfekta parkeringsplatsen bredvid en isflak.

Denna isbit är stjärnan i MOSAiC -showen:det är där hundratals forskare kommer att bo och arbeta i 13 månader som en del av det multidisciplinära driftningsobservatoriet för studier av arktisk klimatexpedition. Isen måste vara tillräckligt tjock för att bära vikten av människor och instrument - men ändå tunn och dynamisk för att ge intresse för vetenskap. Den måste förbli intakt under hela året, utan att bryta upp. Och det borde inte driva in i områden där länder har begränsat tillgång till forskning.

"Vi behöver en isbit som får den perfekta balansen:inte för tjock, men inte för tunn, sa Matthew Shupe, MOSAiC co-lead och en CIRES/NOAA-forskare vars arbete stöds av National Science Foundation och US Department of Energy. "Den tunna isen är vad vi verkligen vill studera vetenskapligt - men vi måste också se till att alla är säkra."

Den perfekta isen är stabil - cirka 1,2 meter tjock och 50 kilometer bred - och ligger nära andra delar av tunnare is och områden med öppet vatten, Sa Shupe. Detta minimerar risken för att isen kollapsar samtidigt som forskare får dynamiska omgivningar så att de kan studera ämnen som hur interaktioner mellan hav och atmosfär förändras när isen tjocknar eller hur frysning påverkar de små varelserna som lever i havets övre yta. För att svara på dessa frågor, Shupe och hans kollegor kommer att borra iskärnor, installera havssensorer, operera obemannade flygplan i himlen ovanför fartyget, och mer.

För att frysa RV Polarstern i ispaketet, MOSAiC -teamet drar nytta av förhållandena i slutet av september, när den arktiska havsisen är på sitt årliga lägsta. Detta gör att fartyget kan ånga ut medan det finns öppet vatten, stanna på en lovande plats, och vänta på havsytan att frysa, låser henne in i isen. Det här året, isen är särskilt låg:NSIDC tillkännagav minis för havsis 2019 på måndag - och den är den näst lägsta i historien.

Och sedan kommer de att driva. Havsisen rör sig konstant, driva över Ishavet längs Transpolar Drift Stream, en vinddriven ström som rinner från Ryssland till Grönland. I flera månader, ett team av havismodeller har ösat över mer än ett decennium med satellitdata, analysera den årliga isbanan över Arktis. Den informationen hjälper dem att hitta sin perfekta parkeringsplats, men det är inte enkelt.

"Klimatförändringarna förändrar arktisk is, "sa Thomas Krumpen, en Alfred Wegener Institute vetenskapsman och ledande forskare på MOSAiC följeslagare, RV Akademik Fedorov. "Under de senaste åren har havsisen har blivit tunnare, får det att gå snabbare. Det betyder att vi inte längre kan använda data från lång sikt, 30-årsrekord för att exakt förutsäga isvägar-vi kan bara använda det senaste decenniet eller så. "

Krumpen och hans team är fokuserade på en zon i Ishavet som är cirka 100-200 mil bred. När Polarstern närmar sig området, ett tvärvetenskapligt team kommer att använda drönare och helikoptrar för att söka efter den perfekta isen och kartlägga en rutt. De kommer att arbeta nära med fartygets kapten för att säkerställa att säkerheten kommer först när fartyget kryssar genom öppet vatten och bryter igenom tunn is för att komma på plats.

Så snart fartyget parkerar, Shupe sa, forskarna måste arbeta snabbt med att sätta upp utrustning på isen i minskande ljus-solen går ner i mitten av oktober, och månader av mörk vinter kommer att följa.

"I slutet, vi spelar vår hand, och Arktis kommer att spela sin hand, "Shupe sa." Och vi kommer att göra vårt bästa för att läsa förutsättningarna tillräckligt bra för att få rätt spel så att vi kan vara där ett helt år och fungera framgångsrikt. "