O radar que vai além das calotas polares

Espião do gelo: as antenas da EPFL foram presas em um avião Twin Otter da Air Greenland ESA

Antenas desenvolvidas por cientistas suíços sondaram as camadas de gelo de vários quilômetros de espessura da Antártida e as rochas que estavam em baixo dela.

A descoberta interessa geólogos e climatologistas que tentam medir os efeitos do aquecimento global nas regiões da Terra cobertas de gelo, mas também astrônomos, de olho nas calotas de gelo da Lua ou de Marte.

Acopladas a um avião, antenas de alta precisão projetadas pela Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL) conseguem analisar com precisão inédita a composição de uma camada de gelo de quase três quilômetros de espessura, bem como a profundidade do leito rochoso subjacente.

A criação dessas antenas de alta tecnologia faz parte de um projeto amplo denominado “Polaris” (Polarimetric Airborne Radar Ice Sounder), lançado pela Agência Espacial Europeia (ESA) e executado pela Universidade Técnica da Dinamarca.

Juan Mosig, responsável pelo laboratório de eletromagnetismo e acústica da EPFL, que fabricou as antenas, disse à swissinfo.ch que eles haviam inicialmente considerado testar o equipamento nas geleiras de Aletsch, o maior glaciar dos Alpes situado no cantão do Valais (sudoeste).

Mas, segundo o cientista, a regulamentação suíça é um processo muito complicado e demorado para obter a autorização de fazer esses voos.

Os dinamarqueses sugeriram então a Groelândia – “mas chegar até lá eram outros quinhentos”, disse.

“Com as antenas [que medem 8 metros por 50 centímetros e pesam 40 kg] acopladas à fuselagem, o avião quase que ganha uma asa extra, o que complica muito o voo. Certamente, não era coisa para principiantes.”

Sem mencionar as temperaturas, que podem cair abaixo de -50° Celsius, e as pistas de gelo, que causam terríveis vibrações na decolagem e na aterrissagem – em suma, condições que não são muito diferentes do lançamento de algo ao espaço. (Veja o quadro para saber como funciona o radar).

Viagem espacial

Os astrônomos também estão anciosos. Se os testes realizados no inverno na Groenlândia e nesta primavera na Antártida forem conclusivos, o próximo passo será unir as antenas a um satélite para analisar as camadas de gelo da Terra a partir do espaço.

Eventualmente, a ESA pode ainda usar a tecnologia para estudar os diferentes tipos de gelo de Marte ou das luas de Júpiter e Saturno.

Enquanto o gelo do fundo das crateras lunares é feito de água, o dos polos de Marte é uma mistura de água congelada e gelo seco, a forma sólida do dióxido de carbono.

Após o sucesso da missão espacial Cassini-Huygens até Saturno e seu maior satélite, Titã, que resultou em um pouso da sonda na superfície de Titã, os cientistas querem enviar mais equipamentos até o lugar que poderia nos ensinar muito sobre a nossa própria origem – se conseguirem olhar por baixo do gelo.

Ficção científica

Voltando à Terra, não existe um mapa completo da terra localizada embaixo das calotas. Mosig diz que as imagens dos satélites são imprecisas – “e não é como se pudéssemos perfurar e retirar amostras de gelo a cada 100 metros”.

Os inventores do radar que “olha sob o gelo” vão apresentar os resultados preliminares da expedição à Antártida durante o XI Simpósio Internacional de Ciências da Antártida, realizado em Edimburgo, na Escócia, entre os dias 10 e 16 de julho próximo.

“Haverá meteorologistas, geólogos e outros cientistas, que com certeza  estarão interessados no que vamos dizer”, comentou Mosig, acrescentando que também haverá instituições científicas ou organizações internacionais que poderiam financiar a “engenhoca bonitinha” que pode ser usada para fazer mapas.

“Tem também os fãs de ficção científica que estão esperando que conseguiremos descobrir a lendária cidade submersa de Atlântida – ou um rebanho de dinossauros congelados”, disse Mosig, que não esconde ter sido influenciado pela ficção científica quando jovem, “como muitos cientistas”.

Como funciona

Fixadas na parte inferior da fuselagem, as oito antenas formam um radar de grande abertura, com capacidade de detecção de alta precisão.

As antenas geram ondas eletromagnéticas com frequência de 450 MegaHertz (MHz), que em UHF (ultra-high frequencies) são semelhantes às ondas de televisores tradicionais.

“Dependendo de sua frequência, uma onda pode passar através de uma substância ou ser absorvida por ela”, explica Juan Mosig. “Ondas de UHF são as mais adequadas para este tipo de projeto, pois penetram facilmente no gelo.”

Toda vez que ocorre uma alteração na propriedade do gelo, uma parte da onda ricocheteia, retornando um eco fraco que é captado pela antena. Este eco é muito mais forte quando a onda atinge o solo.

Adaptação: Fernando Hirschy