211service.com
Ett robotiskt Polarflygplan
Att se under de stora inlandsisarna i Antarktis och Grönland – och i synnerhet se om något vatten sitter mellan is och mark – är avgörande för att förstå hur snabbt is kan glida ner i havet i framtiden. Men många områden är fortfarande okänt territorium. Nu är ingenjörer vid University of Kansas, i Lawrence, i slutskedet av att konstruera, från grunden, ett obemannat flygplan som ska bära markpenetrerande radar och andra sensorer.
Polarplan: Under konstruktion vid University of Kansas kan detta obemannade flygplan vara nyckeln till att få tillbaka tydliga bilder av stora områden av Antarktis och Grönlands istäcke. Flygplanet skulle bära radar och annan utrustning över stora områden där markytor under is fortfarande är okända. Planet har ett vingspann på 26 fot och en hud av kompositmaterial. Den gula rutan indikerar platsen för radarelektronik; den rosa lådan innehåller flygkontrollutrustning.
Projektet borde kraftigt påskynda kartläggningstakten utan att riskera livet för mänskliga piloter som nu flyger begränsade uppdrag över delar av inlandsisen. Vi kan minska kostnaderna för storskaliga kartläggningsprojekt, öka räckvidden och minska farorna, säger Rick Hale, docent i flygteknik och ledare för insatsen.
Planet kommer att flyga under förhållanden som skulle vara för riskabla för människor, och det kommer att flyga lägre än vad som skulle vara säkert för mänskliga piloter, vilket gör det möjligt för sensorer att få tillbaka skarpare bilder. Flygplanets nyckelinstrument, en radarenhet på 125 pund, kommer att avfyra signaler genom kilometervis av is med flera frekvenser. Programvaran kommer sedan att analysera tidpunkten för återkommande signaler för att skapa en tydlig bild av islager under ytan, vattenfickor och konturerna av den underliggande berggrunden eller marken.
För att vara säker, det finns massor av obemannade flygplan redan där ute, som Predator, tillverkad av General Atomics. Men medan en Predator kan kosta runt 30 miljoner dollar, arbetar Hales team med en budget för National Science Foundation på cirka 2 miljoner dollar. Och inte vilket gammalt plan som helst duger: det här flygplanet måste arbeta i bittert kalla och extremt avlägsna polarlägen, fungera långt från kommunikationscentra och bära specifika typer av utrustning.
Multimedia
Se bilder av polarplanet och dess teknologier.
Hales team ger flygplanet tre kommunikationsmedel. Den första kommer att tillåta människor att fjärrstyra start och landning. Den andra kommer att tillåta radiofrekvenskommunikation när flygplanet är nära ett basläger. Det tredje sättet möjliggör satellitkommunikation när flygplanet kan vara så långt som 600 kilometer bort från närmaste läger. Planets vingar – som har en spännvidd på cirka 26 fot – designas för att ha avisningsförmåga, och värmare kommer att förhindra att elektroniken går sönder i extrem kyla.
Flygplanet, kallat Meridian, är en del av en större satsning vid University of Kansas Centrum för fjärranalys av inlandsisar . Tillsammans med grupper vid andra institutioner driver Kansas-teamet på tekniska framsteg för att få en bättre lösning på issmältningshastigheter, istjocklekar och den accelererande hastigheten med vilken glaciärer rör sig mot havet, vilket kan påskynda hastigheten för havsnivåhöjningen .
Flygplanet kommer att utnyttja en kraftfull radarteknik finslipad vid universitetet. Radarn, som utvecklats tillsammans med andra institutioner, är unik i sin förmåga att ge en detaljerad bild av islager och i synnerhet gränsen mellan is och mark, vilket är till hjälp i försöken att förstå hur snabbt inlandsisar kan glida ner i havet . I grund och botten kan vår radar se djupare, och med bättre upplösning, än någon av de andra konkurrenterna där ute för tillfället, säger Claude Laird, en forskare vid University of Kansas som använde systemet på en expedition på Grönland i somras. Radarn användes på en expedition över land och för att hjälpa till att välja plats för en expedition för iskärnborrning nästa år.
Om allt går bra kommer Meridian att göra sin jungfruflygning på Grönland nästa sommar, följt av en tjänstgöring senare under året, under den antarktiska sommaren, säger Hale.