ناسا در حال آماده شدن برای پرتاب یک ماهواره مدرن و مجهز به لیزر است که به مدت سه سال تغییرات یخچال‌های زمین را نظارت، بررسی و مطالعه خواهد کرد. این مأموریت موسوم به آیس‌ست۲ (ICESat-2) اواسط ماه سپتامبر آغاز می‌شود. این ماهواره قادر است ضخامت در حال تغییر یخچال‌های زمین را فصل به فصل اندازه‌گیری کند و افزایش و کاهش ضخامت آنها را با دقت نیم سانتی‌متر ثبت کند.
تام واگنر (Thomas P. Wagner)، دانشمند ناسا، که یخچال‌های جهان را مطالعه می‌کند، گفت: «مناطقی که ما در مورد آن صحبت می‌کنیم بسیار وسیع و به اندازه قاره آمریکا یا بزرگ‌تر هستند و تغییراتی که بر روی آنها رخ می‌دهد بسیار کوچک است.»
وی افزود: «ما از یک وسیله استفاده می‌کنیم که می‌تواند اندازه‌گیری‌های پیوسته را با روشی بسیار دقیق در یک منطقه بزرگ انجام دهد و به همین دلیل ماهواره ایده‌آلی برای چنین مطالعه‌ای است. در حالی که این مأموریت برای مطالعه یخچال‌ها در قطب‌های زمین تنظیم شده است، اطلاعات آن می‌تواند به دانشمندانی که جنگل‌های این سیاره را مطالعه می‌کنند، کمک کند.»
این ماهواره که کمی بیشتر از یک میلیارد دلار هزینه در برداشته است و به اندازه یک خودرو است، دو پروژه بزرگ قبلی ناسا برای کنترل ضخامت یخ‌های زمین را پی خواهد گرفت. در سال ۲۰۰۳ ، ماهواره آیس‌ست اصلی، با استفاده از لیزر به مدت هفت سال ارتفاع یخ‌ها را اندازه‌گیری کرد. از آنجا که آیس‌ست۲ به هنگام پایان مأموریت اصلی آماده نبود، ناسا یک مأموریت مبتنی بر هواپیما به نام Operation IceBridge برای ردیابی مناطق ویژه‌ای از یخچال‌ها طراحی کرد.
ناسا طی دهه‌های گذشته پوشش یخ زمین را اندازه‌گیری و برآورد کرده است و شکستن ورقه‌های یخ و تغییرات فصلی و تأثیر گرم شدن سیاره را مشاهده کرده است. اما همان‌طور که می‌دانید، یخ به‌صورت مکعب و سه‌بعدی است، در حالی که ورقه‌های یخ در دو بعد رشد می‌کنند. بنابراین نمی‌توان از دوربین استفاده کرد و از همین روست که برای اندازه‌گیری آن از لیزر استفاده می‌شود.
تاکنون این لیزرها خبرهای بدی برای ما آورده‌اند. واگنر گفت: «آیس‌ست دریافت که یخ دریا در حال نازک شدن است. ما احتمالاً بیش از دو سوم از یخ‌هایی را که ۸۰ سال پیش در آنجا بوده است از دست داده‌ایم.»
فضاپیمای جدید داده‌های بسیار دقیق‌تری از مأموریت اصلی و داده‌های موثق‌تری از IceBridge تولید خواهد کرد.
تام نیومن (Tom Neumann)، دانشمند معاون پروژه آیس‌ست۲ ناسا، گفت: «آیس‌ست۲ واقعاً یک ابزار انقلابی جدید برای تحقیق در زمینه یخ و یخچال‌های زمین است. یخ دریاها پیچیده است، زیرا لیزر می‌تواند تفاوت بین سطح یخ و سطح اقیانوس را اندازه‌گیری کند که می‌تواند چند سانتی‌متر باشد. این واقعاً یک تجربه مهندسی باور نکردنی است.»
نحوه کار این مأموریت بدین صورت است که ماهواره آیس‌ست۲ حدود ۵۰۰ کیلومتر بالاتر از سطح زمین درحالی‌که یک وسیله پیشرفته ارتفاع‌سنج لیزری موسوم به اطلس(ATLAS) را حمل‌می‌کند، در مدار خود می‌چرخد.
این دستگاه به‌طور مستمر یک پرتو لیزر نور سبز را منتشر می‌کند که هنگام خروج از ماهواره به شش پرتو جداگانه تقسیم می‌شود. سپس پرتوها با برخورد به سطح یخ در یک الگوی شبکه‌ای بازتاب می‌کنند. بیشتر فوتون‌ها در پرتوهای لیزر از بین می‌روند، اما تعداد انگشت‌شماری از آنها به ماهواره بازمی‌گردند. سپس ماهواره می‌تواند زمان رفت‌وبرگشت را با دقت نزدیک به میلیاردم ثانیه محاسبه کند.
دنیا داگلاس-برادشاو (Donya Douglas-Bradshaw)، مدیر ابزار لیزری ناسا، گفت: «اطلس اساساً مانند یک کرونومتر عمل می‌کند. این لیزر ۱۰ هزار پرتو در ثانیه شلیک می‌کند و در هر پرتاب، یک تریلیون فوتون شلیک می‌کند. هر بار که لیزر ساطع می‌شود، کرونومتر را فعال می‌کند.» وی افزود: «سپس دانشمندان آن زمان را به فاصله تبدیل می‌کنند و ارتفاع سطح یخ در آن محل را محاسبه می‌کند.»
درحالی‌که مقدار زیادی از ارزش علمی آیس‌ست۲ در لیزر آن قرار دارد، مدار آن حول زمین نیز بسیار مهم است. این ماهواره عملاً از یک‌قطب زمین به قطب دیگر دور می‌زند. این ماهواره قرار است در روز ۱۵ سپتامبر از پایگاه هوایی نیروی هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا سوار بر ماهواره‌بر دلتا۲ (Delta II) متعلق به اتحادیه پرتاب‌های فضایی آمریکا پرتاب شود.
این ماهواره پس از پرتاب و قبل از شروع گردآوری اطلاعات، به مدت دو ماه آزمایش می‌شود تا اطمینان حاصل شود همه‌چیز درست‌کار می‌کند. این مأموریت برای انجام در سه سال برنامه‌ریزی شده است، اگرچه فضاپیما به اندازه کافی سوخت حمل می‌کند تا به طور بالقوه بیش از ۱۰ سال کار کند.
به محض اینکه این ماهواره مشاهدات خود را آغاز کند، دانشمندان به اطلاعات جدید و ارزشمندی در مورد صفحات یخی زمین و نحوه تغییر آنها در طول زمان دسترسی خواهند داشت.