เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง ภาพถ่ายเครื่องดนตรีนั่งบนแผ่นน้ำแข็งที่มีดวงอาทิตย์สว่างบนท้องฟ้าสีครามเบื้องบน ธารน้ำแข็ง Store Glacier, Greenland ซึ่งนักวิจัยพบว่าเครื่องรับวิทยุที่ใช้ พลังงานจากแบตเตอรี่ซึ่งมีเสาอากาศวางอยู่บนน้ำแข็งสามารถใช้คลื่นวิทยุของดวงอาทิตย์เพื่อวัดความหนาของธารน้ำแข็งได้ นักวิจัยจากสหรัฐอเมริกาได้สาธิตให้ใช้สัญญาณวิทยุจากดวงอาทิตย์เพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของแผ่นน้ำแข็ง
นักวิจัยกล่าวว่าระบบเรดาร์แบบพาสซีฟใหม่นี้
สามารถเสนอวิธีการที่ถูกกว่า ใช้พลังงานต่ำกว่า และสามารถปรับขนาดได้ง่ายขึ้นเพื่อรวบรวมข้อมูลระยะยาวเกี่ยวกับการละลายของแผ่นน้ำแข็งและธารน้ำแข็งอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
การละลายของน้ำแข็งบนบกเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเล ซึ่งคุกคามชุมชนชายฝั่งและที่ลุ่มทั่วโลก ในปัจจุบัน วิธีหลักในการวัดขอบเขตของแผ่นน้ำแข็งเหล่านี้คือการวัดเรดาร์เจาะน้ำแข็งจากเครื่องบิน โดยใช้ระบบแอคทีฟเพื่อส่งสัญญาณเรดาร์ลงไปที่แผ่นน้ำแข็งและวัดคลื่นวิทยุที่สะท้อนกลับ เรดาร์ในอากาศมีข้อจำกัด อย่างไรก็ตาม เป็นทั้งการใช้ทรัพยากรมาก และสามารถให้เพียงภาพรวมของสภาพน้ำแข็งในเวลาที่ทำการบิน
การตรวจสอบพลังงานต่ำทางเลือกที่เสนอโดยวิศวกรเรดาร์Sean Petersจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) Lincoln Laboratory ในสหรัฐอเมริกาและเพื่อนร่วมงาน แทนที่จะใช้คลื่นวิทยุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ เซ็นเซอร์ของทีมแยกตัวอย่างรังสีดวงอาทิตย์ในย่านความถี่ 200–400 MHz จากนั้นฟังลายเซ็นเดียวกันนั้นในเสียงสะท้อนที่สร้างขึ้นเมื่อคลื่นวิทยุของดวงอาทิตย์กระเด็นออกจากฐานของแผ่นน้ำแข็งที่อยู่ด้านล่าง – โดยใช้ประโยชน์จากการสุ่มของดวงอาทิตย์ การปล่อยมลพิษซึ่งทีมงานอธิบายค่อนข้างเหมือนกับเพลงที่ไม่มีวันทำซ้ำ เช่นเดียวกับเรดาร์ในอากาศ สามารถใช้การหน่วงเวลาระหว่างสัญญาณดั้งเดิมและเสียงสะท้อนเพื่อคำนวณระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์พื้นผิวและฐาน
โดยไม่จำเป็นต้องส่งสัญญาณของตัวเอง
ระบบของทีมจึงใช้พลังงานน้อยกว่าระบบที่ทำงานอยู่มาก แม้กระทั่งแบตเตอรี่อาจหมดซึ่งอาจอำนวยความสะดวกในการสร้างเครือข่ายการตรวจสอบน้ำแข็งที่ใช้งานได้จริงและทำงานอย่างต่อเนื่องหากฮาร์ดแวร์สามารถย่อขนาดได้อย่างเหมาะสม ทีมงานกล่าว
“เป้าหมายของเราคือจัดทำแผนผังหลักสูตรสำหรับการพัฒนาเครือข่ายเซ็นเซอร์ทรัพยากรต่ำที่สามารถตรวจสอบสภาพใต้ผิวดินได้กว้างมาก” ปีเตอร์สผู้ดำเนินการวิจัยเพื่อการศึกษาในช่วงเวลาที่เขาดำรงตำแหน่งนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดในแคลิฟอร์เนียอธิบาย , เรา. เขาเสริมว่าเครือข่ายดังกล่าว “อาจเป็นเรื่องยากสำหรับเซ็นเซอร์แบบแอคทีฟ แต่เทคนิคแบบพาสซีฟนี้ทำให้เรามีโอกาสใช้ประโยชน์จากการใช้งานทรัพยากรต่ำได้อย่างแท้จริง”
การทดสอบธารน้ำแข็งนักวิจัยได้ทดสอบแนวทางของพวกเขาใน Store Glacier ทางตะวันตกของกรีนแลนด์ ที่นั่น เซ็นเซอร์ต้นแบบบันทึกเวลาหน่วงเสียงสะท้อนประมาณ 11 ไมโครวินาที ซึ่งเท่ากับความหนาของน้ำแข็งประมาณ 900 ม. ซึ่งเป็นค่าเดียวกับที่บันทึกโดยระบบเรดาร์ที่ทำงานบนพื้นดินและในอากาศ
แนวคิดนี้มีข้อจำกัด หนึ่งคือระดับรังสีดวงอาทิตย์ค่อนข้างต่ำ โดยเฉพาะที่ขั้วโลก อย่างไรก็ตามฮิวจ์ กริฟฟิธส์วิศวกรไฟฟ้าจากมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน สหราชอาณาจักร ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยนี้ กล่าวว่าการรวมสัญญาณเป็นเวลานานจะช่วยขจัดอุปสรรคนี้ “การแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์เป็นแบบบรอดแบนด์ และในบริเวณขั้วโลก ความน่าจะเป็นของการรบกวนใดๆ แทบจะเป็นศูนย์” Griffiths กล่าวเสริม
ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือ เช่นเดียวกับระบบที่ทำงาน
ในอากาศที่ทำงานเฉพาะในระหว่างการบินผ่าน แนวคิดเซนเซอร์แบบพาสซีฟจะทำงานก็ต่อเมื่อดวงอาทิตย์อยู่ในตำแหน่งเหนือขอบฟ้า ขณะนี้ทีมกำลังสำรวจว่ามีความเป็นไปได้ที่จะควบคุมแหล่งวิทยุอื่นที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้นเพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้
วัดจันทร์น้ำแข็งการตรวจสอบน้ำแข็งบนบกไม่ได้เป็นเพียงแอปพลิเคชั่นเดียวที่เป็นไปได้สำหรับระบบเรดาร์แบบพาสซีฟนี้ แนวคิดนี้เริ่มต้นขึ้นโดยสมาชิกในทีมและนักดาราศาสตร์แอนดรูว์ โรเมโร-วูล์ฟจากห้องทดลองขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของ NASA เพื่อใช้ในการสำรวจดวงจันทร์น้ำแข็งของดาวพฤหัสบดี ในแอปพลิเคชันนั้น ความต้องการระบบพาสซีฟเกิดขึ้นหลังจากที่เห็นได้ชัดว่าคลื่นวิทยุจากดาวพฤหัสบดีเองจะรบกวนระบบเรดาร์ที่ใช้งานอยู่บนยานอวกาศ แต่ก็สามารถใช้คลื่นเดียวกันนี้เพื่อแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นได้การคาดการณ์การสูญเสียน้ำแข็งอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนสำหรับ Greenland Ice Sheet
“การตรวจสอบแผ่นน้ำแข็งภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและการสำรวจดวงจันทร์น้ำแข็งที่ดาวเคราะห์ชั้นนอกเป็นสภาพแวดล้อมที่มีทรัพยากรต่ำมากซึ่งคุณจำเป็นต้องออกแบบเซ็นเซอร์ที่สวยงามซึ่งไม่ต้องใช้พลังงานมากนัก” สมาชิกในทีมและนักธรณีฟิสิกส์ของสแตนฟอร์ดDustin Schroederอธิบาย
Chris Allenวิศวกรไฟฟ้าแห่งมหาวิทยาลัยแคนซัส สหรัฐอเมริกา เรียกการออกแบบนี้ว่าเป็น “ความสำเร็จครั้งสำคัญที่จะจุดประกายให้เกิดนวัตกรรมอื่นๆ ในการใช้งานเรดาร์แบบพาสซีฟ” อัลเลนซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในงานนี้กล่าวเสริมว่า: “ไม่ต้องสงสัยเลยว่าด้วยเทคโนโลยีเรดาร์ที่กำหนดโดยซอฟต์แวร์รุ่นต่อ ๆ ไปในอนาคต ความละเอียดเชิงพื้นที่ สเปกตรัม และเวลาที่เกิดขึ้นจริงก็จะดีขึ้นเช่นกัน”
ผลการวิจัยของนักวิจัยซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร Nuclear Medicine “อาจถูกใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการศึกษาในอนาคตเกี่ยวกับความเป็นพิษของไมโครพลาสติก” Kim หนึ่งในผู้เขียนอาวุโสของการศึกษากล่าว เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง
