Радары, разработанные при финансовой поддержке Совета инженерных и физических исследований (EPSRC), были размещены на шельфовом леднике, окружающем Пайн-Айленд, учеными Университетского колледжа Лондона (UCL) и Британской антарктической службы (BAS) для регистрации изменений антарктического льда. в беспрецедентных подробностях.Толщина шельфовых ледников вокруг Антарктиды может достигать 2 километров, но предварительные испытания показывают, что новая радиолокационная система может обнаруживать изменения всего на миллиметр — примерно столько, сколько ледник Пайн-Айленд тает всего за 30 минут.«Хотя мы ранее делали снимки льда с помощью радара, это первый случай, когда стал возможен круглогодичный мониторинг», — сказал доктор Кейт Николлс из Британской антарктической службы. «Там, где меняющиеся океанские течения взаимодействуют с нижней частью шельфового ледника, скорость таяния может меняться от сезона к сезону, от месяца к месяцу, даже в течение нескольких дней или часов. Преимущества этой новой системы невозможно переоценить».
Специально созданные радары были разработаны в лабораториях Пола Бреннана, профессора микроволновой электроники в Университетском колледже Лондона.«Миллиметровая точность системы стала возможной благодаря технологии фазочувствительной обработки, которую мы специально разработали для этого проекта», — пояснил профессор Бреннан. «Мы также переработали электронику, чтобы минимизировать шум, так что устройства обладают высокой чувствительностью при малой мощности».
Действительно, каждый радарный блок работает от одной батареи 6 В, которая может работать целый год и может быть пополнена небольшим ветрогенератором и солнечными батареями в летнее время. Во время работы радар потребляет 5 Вт энергии, как у энергосберегающей лампочки; мощность в режиме ожидания — 1 милливатт.
Устройства также могут похвастаться антенными решетками — с несколькими входами и несколькими выходами (MIMO — отличается от философии маршрутизатора WiFi), которые позволяют исследователям создавать трехмерные изображения льда.
«Это будет очень полезно из-за неровной формы нижней стороны ледяного покрова», — прокомментировал доктор Николлс. «Мы сможем увидеть, как форма поверхности влияет на скорость плавления».Считается, что ледник Пайн-Айленд очень чувствителен к изменчивости климата и за последние десятилетия быстро истончился.
«Главный виновник — теплая вода в циркумполярном течении, которое разъедает нижнюю часть шельфового ледника, плавающего на краю ледника Пайн-Айленд», — сказал доктор Кейт Николлс из Британской антарктической службы. «Непрерывный учет сезонных изменений, который должен дать нам новый массив, позволит нам лучше понять, как это происходит».Ухудшение состояния шельфового ледника было выявлено еще одним способом недавней миссии: планировалось установить восемь небольших радиолокационных станций, но новая трещина во льдах помешала команде приземлиться на самолете во многих запланированных местах.
«Усиление трещин может быть результатом ускоренного движения шельфового ледника или напряжений от каналов, протаявших в нижней части льда — они, безусловно, были неожиданными для наших плановых изысканий», — сказал д-р Николлс.Ежедневные бюллетени, отправляемые удаленно установленными радарами, показывают, что они работают хорошо.
Однако данные останутся загадкой до тех пор, пока исследователи не вернутся, чтобы лично загрузить их в следующем году.«Только во время посещения Антарктиды можно оценить ее захватывающие пейзажи и красоту, а также важность региона в плане повышения уровня моря», — сказал д-р Мэтт Эш из команды UCL, сопровождавшей BAS на конференции NERC iSTAR. «Мы надеемся, что наша работа внесет определенный вклад в понимание и смягчение вовлеченных процессов».