Usare la parola estate per riferirsi alla Groenlandia è un insulto all'idea di estate.

Tuttavia, era "estate" quando un team di ricercatori dell'Università dell'Alabama ha trascinato un radar attraverso il ghiaccio artico nella speranza di vedere sotto.

"Nel mezzo, quando sei lì, è solo tutto bianco. Ti guardi intorno a 360 gradi, ed è solo piatto e bianco, " ha detto Christopher Simpson, uno studente di dottorato in ingegneria aerospaziale, dell'esperienza di lavorare su una calotta glaciale dove le temperature non hanno mai superato lo zero in agosto. "Un giorno abbiamo avuto condizioni di bianco in cui era coperto. Non si poteva dire la differenza tra il cielo e la terra".

Nonostante le condizioni estreme, i ricercatori hanno utilizzato un radar unico nel suo genere, sviluppato e costruito da professori e studenti dell'UA in meno di sei mesi, per aiutare gli scienziati a svelare l'antica storia del clima e fornire prospettive sul miglioramento dei modelli climatici. La squadra comprendeva Simpson, insieme allo studente laureato Joshua Nunn e al dottor Stephen J. Yan, specializzato nella ricerca su radar e antenne a banda ultra larga.

Era la prima volta che un radar, utilizzando alte frequenze tra 600 e 900 MHz, ripreso il 10% inferiore della calotta glaciale, che è profondo circa 1,7 miglia, ha detto Yan. Questi risultati contribuiranno allo sviluppo di missioni satellitari per mappare completamente la Groenlandia e il ghiaccio antartico.

"Le persone hanno usato i radar per molto tempo, ma stiamo innovando per fare qualcosa che non è mai stato fatto con questa tecnologia, " ha detto il dottor Prasad Gogineni, capo ricercatore di ingegneria UA sul progetto e un esperto riconosciuto a livello internazionale nel campo del telerilevamento. "Abbiamo preso misure che non potevano essere fatte altrimenti".

Non è chiaro quanto i ghiacciai e le calotte glaciali influenzeranno l'innalzamento dei mari perché gli scienziati non sono abbastanza sicuri di come si comportano, contribuendo ad ampie previsioni dei futuri livelli del mare. Per fornire chiarimenti, un team internazionale di ricercatori sta studiando la corrente di ghiaccio della Groenlandia nordorientale, guidato dal professor Dorthe Dahl-Jensen presso l'Università di Copenaghen.

I ricercatori di ingegneria dell'UA hanno sviluppato un radar per fornire un'immagine accurata di ciò che accade alla base del ghiaccio. Il radar è il primo del suo genere, promuovere l'uso di un tipo di radar noto come radar di superficie a banda ultra larga per la scansione dell'interno del ghiaccio.

Come un fiume che scorre lento, la corrente di ghiaccio della Groenlandia nordorientale trasporta l'acqua nell'oceano scaricando iceberg e sciogliendosi sui bordi. La sua velocità sta aumentando, ma i cambiamenti nella corrente di ghiaccio non sono ben compresi, rendendo difficile la previsione attraverso la modellazione.

"Se credi nel cambiamento climatico o no, le protezioni costiere sono un problema importante in futuro, "Ha detto Gogineni. "Questo lavoro contribuisce a una migliore proiezione di quello che sarà il livello del mare e come possiamo proteggere le coste".

Il flusso di ghiaccio è stato studiato approfonditamente attraverso la perforazione di campioni di carote di ghiaccio e indagini radar, e Gogineni è stato coinvolto in molti di questi progetti nella sua precedente posizione presso l'Università del Kansas.

Però, questo progetto mira a capire come la struttura dei cristalli di ghiaccio e l'interazione all'interno del ghiaccio, soprattutto in basso, ha influenzato il flusso nel tempo. Per aiutare in questo, i ricercatori hanno bisogno di un'immagine dettagliata del flusso di ghiaccio dal radar costruito dagli ingegneri dell'UA.

Il radar viene utilizzato per espandere la conoscenza da un sito in cui verrà rimosso un campione di carota di ghiaccio. Il radar a banda ultralarga opera nelle bande di frequenza molto alta e frequenza ultraelevata per penetrare in profondità nel ghiaccio, al contrario delle radio commerciali o dei satelliti che utilizzano frequenze a microonde con antenne di grandi dimensioni per trasmettere su lunghe distanze.

Il radar è 1, 000 volte più sensibile dell'attuale radar all'avanguardia utilizzato per l'immagine dei ghiacciai, operando ad una potenza maggiore con una maggiore, ancora più leggero, antenna rispetto a radar simili per sondaggi sul ghiaccio, disse Yan.

"Più grande è l'antenna, più sensibile è il sistema, " Egli ha detto.

Mentre Yan e i suoi studenti progettavano e sviluppavano il radar, Dottor Charles O'Neill, ricercatore di ingegneria aerospaziale presso UA, ei suoi studenti costruirono l'antenna radar. A forma di segno più largo 17,5 metri e lungo 19,6 metri e composto da 16 pannelli di antenne collegati, è stato trascinato sulla superficie del ghiaccio a circa 4 mph, muovendosi molto più lentamente dei radar aerei esistenti e consentendo così misurazioni più sensibili. La squadra in Groenlandia ha coperto circa 60 miglia durante due settimane sul ghiaccio.

Il sistema ha inviato segnali in profondità nel ghiaccio, dando una scansione verticale della struttura interna del ghiaccio con una risoluzione inferiore a due piedi. Ciò ha aiutato gli scienziati a capire meglio come si è formato nel tempo. Raccogliendo quasi 20 terabyte di dati sul campo, il team UA genererà immagini fini del fondo del flusso di ghiaccio.

Il piano è quello di tornare in Groenlandia entro la fine dell'anno per i test radar prima di andare in Antartide per supportare la perforazione del carotaggio.