Utiliser le mot été pour désigner le Groenland est une insulte à l'idée d'été.

Néanmoins, c'était "l'été" lorsqu'une équipe de chercheurs de l'Université de l'Alabama a fait glisser un radar à travers la glace arctique dans l'espoir de voir en dessous.

"Au milieu, quand tu es là, c'est juste tout blanc. Vous regardez autour de 360 ​​degrés, et c'est juste plat et blanc, " a déclaré Christopher Simpson, un doctorant en ingénierie aérospatiale, de l'expérience de travailler sur une calotte glaciaire où les températures n'ont jamais dépassé le point de congélation en août. "Un jour, nous avons eu des conditions de blanc où le ciel était couvert. Vous ne pouviez pas faire la différence entre le ciel et le sol."

Malgré les conditions extrêmes, les chercheurs ont utilisé un radar unique en son genre - développé et construit par des professeurs et des étudiants de l'UA en moins de six mois - pour aider les scientifiques à dévoiler l'histoire climatique ancienne et à fournir des perspectives sur l'amélioration des modèles climatiques. L'équipe comprenait Simpson, avec l'étudiant diplômé Joshua Nunn et le Dr Stephen J. Yan, qui se spécialise dans la recherche sur les radars et les antennes ultra-large bande.

C'était la première fois qu'un radar, utilisant des fréquences élevées entre 600 et 900 MHz, imagé les 10 % inférieurs de la calotte glaciaire, qui est d'environ 1,7 miles de profondeur, dit Yan. Ces résultats contribueront au développement de missions satellitaires pour cartographier complètement les glaces du Groenland et de l'Antarctique.

« Les gens utilisent les radars depuis longtemps, mais nous innovons pour faire quelque chose qui n'a jamais été fait avec cette technologie, " a déclaré le Dr Prasad Gogineni, chercheur principal en ingénierie de l'UA sur le projet et un expert de renommée internationale dans le domaine de la télédétection. "Nous avons pris des mesures qui ne pourraient pas être faites autrement."

On ne sait pas dans quelle mesure les glaciers et les calottes glaciaires influenceront la montée des mers, car les scientifiques ne savent pas exactement comment ils se comportent, contribuant à de vastes prévisions du niveau futur de la mer. Pour apporter des précisions, une équipe internationale de chercheurs étudie le courant glaciaire du nord-est du Groenland, dirigé par le professeur Dorthe Dahl-Jensen à l'Université de Copenhague.

Les chercheurs en ingénierie de l'UA ont développé un radar pour fournir une image précise de ce qui se passe à la base de la glace. Le radar est le premier du genre, faire progresser l'utilisation d'un type de radar connu sous le nom de radar de surface à ultra-large bande pour balayer l'intérieur de la glace.

Comme une rivière lente, le courant glaciaire du nord-est du Groenland transporte l'eau dans l'océan en déversant des icebergs et en fondant sur ses bords. Sa vitesse augmente, mais les changements dans le courant de glace ne sont pas bien compris, rendant difficile la prévision par modélisation.

« Si vous croyez ou non au changement climatique, les protections côtières sont un enjeu majeur d'avenir, ", a déclaré Gogineni. "Ce travail contribue à une meilleure projection du niveau de la mer et de la manière dont nous pouvons protéger les côtes."

Le courant glaciaire a été fortement étudié par le forage d'échantillons de carottes de glace et des levés radar, et Gogineni a été impliqué dans plusieurs de ces projets à son poste précédent à l'Université du Kansas.

Cependant, ce projet vise à comprendre comment la structure des cristaux de glace et l'interaction au sein de la glace, surtout en bas, a influencé le débit au fil du temps. Pour aider avec ça, les chercheurs ont besoin d'une image détaillée du flux de glace à partir du radar construit par les ingénieurs d'UA.

Le radar est utilisé pour élargir les connaissances à partir d'un site où un échantillon de carotte de glace sera prélevé. Le radar ultra large bande fonctionne dans les bandes Très Haute Fréquence et Ultra Haute Fréquence pour pénétrer profondément dans la glace, contrairement aux radios commerciales ou aux satellites qui utilisent des fréquences micro-ondes avec de grandes antennes pour transmettre sur de plus longues distances.

Le radar est 1, 000 fois plus sensible que le radar de pointe actuel utilisé pour imager les glaciers, fonctionnant à une puissance plus élevée avec une plus grande, encore plus léger, antenne que les radars similaires pour le sondage des glaces, dit Yan.

"Plus l'antenne est grande, plus le système est sensible, " il a dit.

Pendant que Yan et ses étudiants conçoivent et développent le radar, Dr Charles O'Neill, chercheur en génie aérospatial à l'UA, et ses étudiants ont construit l'antenne radar. En forme de signe plus de 17,5 mètres de large sur 19,6 mètres de long et composé de 16 panneaux d'antenne connectés, il a été tiré sur la surface de la glace à environ 4 mph, se déplaçant beaucoup plus lentement que les radars aéroportés existants et permettant ainsi des mesures plus sensibles. L'équipe du Groenland a parcouru environ 60 milles pendant deux semaines sur la glace.

Le système a envoyé des signaux profondément dans la glace, donnant un balayage vertical de la structure interne de la glace à une résolution de moins de deux pieds. Cela a aidé les scientifiques à mieux comprendre comment il s'est formé au fil du temps. Collecter près de 20 téraoctets de données sur le terrain, l'équipe UA générera de belles images du fond du ruisseau de glace.

Le plan est de retourner au Groenland plus tard cette année pour des tests radar avant de se rendre en Antarctique pour soutenir le forage de carottes.