OOPS! You forgot to upload swfobject.js ! You must upload this file for your form to work.
Tehnologia LiDAR
LiDAR (Light Detection And Ranging) este o tehnologie optică de sondare la distanţă (remote sensing) cu ajutorul căreia, prin intermediul măsurării proprietăţilor luminii împrăştiate pe obiecte aflate la depărtare, se pot extrage informaţii despre acestea. Este acelaşi principiu ca la tehnologia RADAR, diferenţa constând în lungimea de undă a radiaţiei electromagnetice utilizate. Lungimea de undă reprezintă distanţa parcursă în spaţiu de radiaţia electromagnetică în timpul unei singure perioade de oscilaţie. Această distanţă este în cazul luminii vizibile de ordinul unei jumătăţi de micrometru (un micrometru este a milioana parte dintr-un metru) iar în cazul undelor radio poate ajunge la ordinul metrilor. La sistemele LiDAR, lungimile de undă utilizate se află în plaja 0.3-1.1 micrometri (care acoperă tot spectrul luminii vizibile), pe când sistemele RADAR folosesc lungimi de undă din plaja micrometri-metri.
O primă aplicaţie a acestei tehnologii a fost determinarea distanţei la care se află anumite obiecte de interes. Bineînţeles, nu după mult timp şi alte domenii au adoptat tehnologia LiDAR, astfel creându-se sisteme pentru sondarea reliefului (cu înaltă precizie spaţială). O altă aplicaţie propusă de această dată de către NASA se referă la folosirea aceste tehnologii pentru navigarea unei aeronave la aterizarea pe suprafaţa Lunii. Propunerea unui proiect supravegheat de către Comisia Europeană este implementarea unui astfel de sistem pe avioanele de pasageri pentru a detecta turbulenţele atmosferice din direcţia de zbor a avionului, fenomene ce nu pot fi semnalizate cu instrumentele convenţionale. Iar exemplele pot continua.
În fizica atmosferei LiDAR-ul şi-a găsit un loc aparte, fiind unul dintre cele mai bine văzute sisteme de către comunitatea ştiinţifică a domeniului. Cu ajutorul său, cercetătorii reuşesc să extragă informaţii despre tipul aerosolilor purtaţi în atmosfera terestră (aerosolii sunt particule solide aflate în suspensie în aerul atmosferic). Cunoaşterea proprietăţilor acestor particule, cum ar fi concetraţia şi dimensiunile lor, facilitează realizarea anumitor calcule de bilanţ radiativ importante în fizica fenomenelor atmosferice.
Principiul de funcţionare al acestui instrument este destul de simplu, însă fizica din spatele “cutiei” este sofisticată. În esenţă acest instrument este conceput dintr-un telescop obişnuit, o sursă laser ce este orientată către direcţia de vedere a telescopului, axa sa fiind paralelă cu axa de vedere a telescopului, iar în punctul de focalizare al telescopului, se află o cutie de detecţie cu ajutorul căreia se captează lumina laser retroîmprăştiată (împrăştiată înapoi din obiectele vizualizate). Pentru sistemul LiDAR utilizat în fizica atmosferei laserul trage pulsuri cu o anumită frecvenţă şi o anumită distribuţie spaţială, astfel se pot capta profile pe direcţia de vedere a telescopului (pe verticală), numite profile temporale. Semnalul detectat este mediat pe o anumită perioadă de timp, iar în urma procesării, se pot extrage informaţii despre coeficienţii de extincţie şi retroîmprăştiere ai aerului, informaţii ce ajuntă la determinarea proprietăţilor optice ale aerosolilor sondaţi. Toate aceste lucruri se pot face cu ajutorul sistemelor ce detectează lumina retroîmprăştiată la aceeaşi lungime de undă (împrăştiere elastică), însă dacă sistemul este echipat cu detectori şi pentru alte lungimi de undă (împrăştiere Raman), atunci se pot extrage înformaţii şi despre proprietăţile microfizice ale aerosolilor sondaţi.
În România, astfel de sisteme sunt operaţionale în cercetarea atmosferică (Institutul INOE2000, Agenţia Naţională de Meteorologie şi alte universităţi şi institute în curând) de aproximativ 2-3 ani. Deşi tehnologia există de mai bine de 40 de ani, aplicaţiile tehnologiei LiDAR constituie în întreaga lume un domeniu destul de recent.
Lecţia a fost realizată de studentul Răzvan Rădulescu al Facultăţii de Fizică din Bucureşti
Subiecte similare
Acces rapid
