Instrumento UWBRAD instalado na aeronave DC-3T. O cilindro em primeiro plano é a antena "periscópio" implantável, e os componentes eletrônicos do instrumento estão alojados no rack ao fundo. Crédito:Joel Johnson / OSU
Um novo instrumento, o Radiômetro de Microondas Definido por Software de Banda Larga (UWBRAD), tem como objetivo fornecer medições de emissão térmica da camada de gelo para detectar remotamente informações de temperatura da camada de gelo interna.
A temperatura física desempenha um papel importante em influenciar as relações tensão-deformação no volume da camada de gelo, e, portanto, impacta a dinâmica da camada de gelo, incluindo deformação e fluxo através da base da camada de gelo. Estudos e modelos anteriores mostraram o potencial de medições de temperatura de brilho multifrequencial para obter informações de temperatura da camada de gelo profunda, dadas as temperaturas internas do manto de gelo assumidas, permissividade eletromagnética, e outros parâmetros físicos, como densidade e tamanho do grão de partícula. UWBRAD é projetado para fornecer observações de temperatura de brilho na faixa de 0,5-2 GHz, usando vários canais de frequência e amostragem de largura de banda total de cada canal.
Em novembro de 2015, a equipe UWBRAD demonstrou com sucesso um protótipo de quatro canais do UWBRAD em uma torre na Antártica. Este teste baseado em solo demonstrou com sucesso que frequências mais baixas podem detectar temperaturas internas da camada de gelo em profundidades de vários quilômetros e mostrou temperaturas mais quentes com o aumento da profundidade. Em 2016, a equipe UWBRAD aplicou as lições aprendidas com esta demonstração anterior de protótipo baseado em solo para um instrumento aerotransportado completo de 12 canais, que teve seus primeiros voos de teste em setembro de 2016 a bordo de uma aeronave Kenn Borek Airlines DC-3T sobre a Groenlândia e partes do Canadá.
Uma vista das Montanhas Rochosas canadenses perto de Columbia Icefield durante o 5 de setembro, Teste de vôo de 2016. Crédito:Joel Johnson / OSU
Atualmente, não existem métodos para detectar remotamente as temperaturas internas da camada de gelo; atualmente, a única informação medida é obtida de um pequeno número de locais profundos de gelo. Como um instrumento aerotransportado, UWBRAD pode obter este tipo de dados em grandes áreas.
Os testes aéreos de 2016 forneceram aproximadamente 10 horas das primeiras medições de radiômetro de micro-ondas de banda ultralarga de cenas geofísicas, incluindo mantos de gelo. A equipe do projeto UWBRAD pretende realizar voos adicionais para coletar dados científicos no início de 2017.
