El satélite despegó a bordo del cohete de Delta 2 desde la base área de Vandenberg (California) a las 6.02 hora local (13.02 GMT).
"¡Vuela libre! Confirmada la separación del satélite del cohete de lanzamiento", indicó la agencia espacial en su cuenta de Twitter minutos después del lanzamiento.
El ICESat-2 medirá el cambio de elevación promedio anual de la capa de hielo terrestre que cubre Groenlandia y la Antártida, capturando 60.000 mediciones por segundo.
El objetivo es "ampliar y mejorar" la investigación de la NASA de los últimos 15 años sobre el cambio del hielo polar, que comenzó en 2003 con la primera misión de ICESat y continuó en 2009 con la Operación Ice Bridge.
"ICESat-2 representa un gran salto tecnológico en nuestra capacidad para medir los cambios en la altura del hielo: su sistema de altímetro láser topográfico avanzado (ATLAS) mide la altura según el tiempo que tardan los fotones de luz individuales en viajar desde la nave espacial a la Tierra y viceversa", señaló la NASA.
ATLAS disparará 10.000 veces por segundo, enviando cientos de trillones de fotones a la superficie polar.
Gracias a esto, ICESat-2 obtendrá una vista "mucho más detallada" de la superficie del hielo que su predecesor, ICESat.
A medida que recorre la Tierra de polo a polo, el nuevo satélite calculará las alturas de hielo a lo largo del mismo itinerario en las regiones polares cuatro veces al año, proporcionando un control estacional y anual de los cambios en la superficie.
En los últimos años, el derretimiento de las capas de hielo de Groenlandia y la Antártida ha elevado el nivel global del mar en más de un milímetro al año, representando aproximadamente un tercio del aumento observado del nivel del mar, y la tasa "está aumentando", según la NASA.
El objetivo de la agencia estadounidense es que los datos de ICESat-2 ayuden a los investigadores a reducir el rango de incertidumbre en las predicciones del aumento futuro del nivel del mar y conectar esos cambios a los factores climáticos.
Hasta ahora, la NASA ha medido rutinariamente el área cubierta por hielo marino y ha observado un declive de ese tipo de superficie en el Ártico de alrededor del 40 por ciento desde 1980.