Novo tipo de radar permite ver longas distâncias e com clareza: como nunca antes!

Uma falha comum em sistemas de radar é que eles não conseguem distinguir características nítidas de um objeto em grandes profundidades. Mas agora, cientistas da Universidade de Chapman forneceram uma solução para essa limitação.

detecção de radar
Os radares emitem pulsos curtos de ondas de rádio que, quando interceptadas por um objeto, são refletidas de volta.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Chapman (Califórnia, Estados Unidos) desenvolveu uma nova tecnologia de radar que permite alcançar alta resolução à distância, algo que se busca resolver há nove décadas.

Até agora, os radares usados para detectar minas terrestres ou qualquer artefato enterrado – conhecidos como radares de penetração no solo – tinham uma limitação: eles não podiam distinguir claramente as características de objetos menores em grandes profundidades.

Normalmente, um sistema de radar detecta dois objetos no mesmo caminho de pulso se ambos tiverem picos diferentes nas ondas de rádio refletidas. Para aumentar a potência do radar e, assim, detectar melhor os objetos próximos uns dos outros, o pulso deve ser encurtado. Isso se traduz em uma diminuição do comprimento de onda, o que implica aumentar sua largura de banda, ou seja, a propagação das frequências que são adicionadas para fazer o pulso, conforme explicado na revista Physics.

Com a tecnologia atual, ela só pode ser vista a poucos centímetros de profundidade, portanto, uma mina enterrada a metros de distância não pode ser detectada.

Adicionar ondas de frequência mais alta aos pulsos de radar para encurtá-los tem seu lado negativo. Com o aumento da frequência, a detecção dos meios materiais torna-se mais difícil, pois eles perdem nitidez. É por isso que você não pode ver além de alguns centímetros de profundidade com uma boa resolução.

No entanto, o novo tipo de radar permite resolver esta desvantagem tecnológica. No estudo, os pesquisadores propõem um método de superresolução: com a interferência de ondas de alta frequência, é possível enxergar mais longe. A equipe mostrou que a sobreposição de ondas refletidas por objetos vizinhos permitia distinguir a distância entre eles, algo impensável até agora.

Possíveis usos desta nova tecnologia

O novo radar projetado teria aplicações díspares em áreas como construção, arqueologia, mineralogia e exército, afirmam em um comunicado comunicado da Universidade de Chapman.

No caso da arqueologia, por exemplo, objetos minúsculos e enterrados podem ser detectados. No campo militar, também haveria vantagens como distinguir uma mina terrestre de uma rocha localizada a metros de profundidade. Esse tipo de radar seria útil até para mapear o fundo do oceano, algo almejado por décadas.

Mas como funciona um radar?

Em essência, um sistema de radar emite pulsos curtos de ondas de rádio que podem encontrar um objeto em seu caminho e refletir de volta para o dispositivo. Uma analogia frequente é a de fazer um som e ouvir seu eco: quando você grita em um poço, as ondas sonoras do grito refletem na água e voltam para você. O radar usa o sinal recebido – ou ondas refletidas – para determinar a distância e o tamanho do objeto.

Existem diferentes tipos de radar, inclusive o meteorológico, que serve para localizar tempestades ou precipitações, calcular sua trajetória e definir seus tipos. Você também pode estimar a direção e a velocidade do vento na troposfera inferior por meio dos ecos da precipitação ou da atmosfera limpa.

A equipe está atualmente trabalhando para demonstrar a técnica com ondas se propagando pelo ar, relatam em Física.

John Howell, o principal autor do estudo, observou que: “Agora estamos trabalhando para mostrar que é possível não apenas medir a distância entre dois objetos, mas também entre muitos objetos ou realizar caracterização detalhada de superfícies”.