Un avion polaire robotique

Voir sous les vastes calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland - et, en particulier, voir si de l'eau se trouve entre la glace et le sol - est essentiel pour comprendre à quelle vitesse la glace pourrait glisser dans la mer à l'avenir. Mais de nombreuses régions sont encore en territoire inconnu. Aujourd'hui, les ingénieurs de l'Université du Kansas, à Lawrence, en sont aux dernières étapes de la construction, à partir de zéro, d'un avion sans pilote qui transportera un radar à pénétration de sol et d'autres capteurs.

Plan polaire : En construction à l'Université du Kansas, cet avion sans pilote pourrait être la clé pour ramener des images claires de vastes zones des calottes glaciaires de l'Antarctique et du Groenland. L'avion transporterait un radar et d'autres équipements sur de vastes zones où les surfaces au sol sous la glace sont encore inconnues. L'avion a une envergure de 26 pieds et une peau de matériaux composites. La case jaune indique l'emplacement de l'électronique du radar ; la boîte rose contient l'équipement de contrôle de vol.

Le projet devrait considérablement accélérer le rythme de la cartographie sans risquer la vie de pilotes humains qui effectuent désormais des missions limitées à travers des parties de la calotte glaciaire. Nous pouvons réduire les coûts des projets de cartographie à grande échelle, augmenter la portée et réduire les dangers, explique Rick Hale, professeur agrégé d'ingénierie aérospatiale et chef de file de l'effort.

L'avion volera dans des conditions qui seraient trop risquées pour les humains, et il volera plus bas que ce qui serait sans danger pour les pilotes humains, permettant aux capteurs de ramener des images plus nettes. L'instrument clé de l'avion, une unité radar de 125 livres, émettra des signaux à travers des kilomètres de glace à plusieurs fréquences. Le logiciel analysera ensuite le moment du retour des signaux pour créer une image claire des couches de glace souterraines, des poches d'eau et des contours du substrat rocheux ou du sol sous-jacent.

Certes, il existe déjà de nombreux avions sans pilote, comme le Predator, fabriqué par General Atomics. Mais alors qu'un prédateur peut coûter environ 30 millions de dollars, l'équipe de Hale travaille avec un budget de la National Science Foundation d'environ 2 millions de dollars. Et pas n'importe quel vieil avion fera l'affaire : cet avion doit travailler dans des régions polaires extrêmement froides et extrêmement éloignées, fonctionner loin des centres de communication et transporter des types d'équipement spécifiques.

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L'équipe de Hale donne à l'avion trois moyens de communication. Le premier permettra aux humains de contrôler à distance le décollage et l'atterrissage. Le second permettra les communications par radiofréquence lorsque l'avion se trouve à proximité d'un camp de base. Le troisième moyen permet les communications par satellite lorsque l'avion peut se trouver jusqu'à 600 kilomètres du camp le plus proche. Les ailes de l'avion - qui ont une envergure d'environ 26 pieds - sont conçues pour avoir une capacité de dégivrage, et les radiateurs empêcheront l'électronique de tomber en panne dans le froid extrême.

L'avion, appelé Meridian, fait partie d'un effort plus large à l'Université du Kansas Centre de télédétection des calottes glaciaires . En collaboration avec des groupes d'autres institutions, l'équipe du Kansas fait avancer les progrès technologiques pour obtenir une meilleure solution sur les taux de fonte des glaces, l'épaisseur de la glace et la vitesse à laquelle les glaciers se déplacent vers l'océan, ce qui pourrait accélérer le taux d'élévation du niveau de la mer. .

L'avion tirera parti d'une puissante technologie radar mise au point à l'université. Le radar, développé conjointement avec d'autres institutions, est unique dans sa capacité à fournir une image détaillée des couches de glace et, en particulier, de la frontière entre la glace et le sol, ce qui est utile dans les efforts visant à comprendre à quelle vitesse les calottes glaciaires pourraient glisser dans l'océan . Fondamentalement, notre radar peut voir plus profondément et avec une meilleure résolution que n'importe quel autre concurrent actuellement, explique Claude Laird, chercheur à l'Université du Kansas qui a utilisé le système lors d'une expédition au Groenland cet été. Le radar a été utilisé lors d'une expédition terrestre et pour aider à choisir le site d'une expédition de forage de carottes de glace l'année prochaine.

Si tout se passe bien, Meridian effectuera son vol inaugural au Groenland l'été prochain, suivi d'une période de service plus tard dans l'année, pendant l'été antarctique, a déclaré Hale.

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