Hallo Experten,
welche der beiden Techniken eignet sich besser,wenn man im Eis eingeschlossene Objekte bildlich darstellen möchte?
Beispiel: Eisbohrung.Liegt ein dicker Brocken im Weg muss die Bohrung abgebrochen werden.Nicht aber, wenn man vorher checken kann, ob der Weg frei ist.
Hat jemand nützliche Links oder Ideen?
Grüße
CAP
Hallo CAP
Meiner Meinung nach keines von beiden, sondern eine Ultraschall Einkopplung.
RADAR verliert schnell an Intensität, es reicht nur wenige Meter.
Sonar lässt sich nicht gut bündeln, die herkömmlichen Übertrager sind zu groß, Dichteunterschiede führen schnell zu Fehlanzeigen.
Ultraschallgeber im 300 bis 1000 kHz Bereich können ziemlich klein sein (einige Zentimeter) und reichen im Eis ca. 20 m.
Für bessere Auflösung kannst du bis 2 MHz gehen, die Reichweite fällt dann aber unter 8 m.
Gruß
Rochus
Hallo Rochus,
danke für deine Antwort.Werde mich mal über Ultraschall Einkopplung informieren.
Aber warum verliert Radar so schnell an Intensität?
Ich dachte, dass mittels RADAR die dicke der Eismassen bestimmt werden kann.
Grüße
CAP
MARSIS auf Mars Expres ist ein rund 100 m-Radar, dass etwa 5 km in solides Marsgestein heruntermisst.
Ich gehe davon aus, dass man damit auch mindestens 5 km Eis ausmessen kann.
Wofür steht das „100 m“-Radar.Dachte erst du meinst 100 Meter, aber muss ja wohl etwas anderes sein.Ausserdem bezieht sich meine ursprüngliche Frage auf Messungen, die direkt auf bzw im Eis gemacht werden sollen.
Über Ultraschall Einkopplung habe ich noch nicht so viel finden können, aber vielleicht hat ja noch jemand anders eine gute Quelle oder Idee.
Grüße
CAP
Doch, wird wohl für 100 Meter stehen, und zwar für 100 Meter
Wellenlänge, also irgendwas um die 3 MHz.Gefühl für Physik sag mir irgendwie, dass die räumliche Auflösung mit sinkender Frequenz (eher Wellenlänge) ebenfalls sinkt, auch wenn mir gerade keine
so rechte Begründung dafür einfallen will.
Any hints please 
Gruss
Hallo
Das Problem mit dem Radar ist, das es elektromagnetische wellen sind, und die werden durch die elektrischen Dipolmomenten der (auch im Eis) beweglichen Wassermoleküle schnell gestreut, daher geht Radar (oder auch Funk) in Wasser nicht (deswegen hat man Sonar auch erst erfunden). Bei Gestein sieht das anders aus. Für grobe Dickenmessungen reicht es, ein wenig dringen EM Wellen in Wasser ein, aber da interessiert auch nur die Dicke, und nicht, ob da z.B. noch ein Stein eingeschlossen ist.
Ganz allgemein ist es bzgl. der Auflösung so, dass man Strukturen erkennen kann, die höchstens die Ausmaße der Wellenlänge haben. Daher verwendet man z.B. Elektronen in Elektronenmikroskopen, da deren (Teilchen)Wellenlänge viel kleiner ist als die von Licht.
Körperschall (also z.B. Sonar) erscheint mir gut geeignet, da massive Körper in der Regel den Schall sehr weit tragen. Das ist auch eine mechanische Schwingung, die nicht z.B. durch elektrische Dipolmomente gestört wird.
Gruß
Hallo,
Gefühl für Physik sag
mir irgendwie, dass die räumliche Auflösung mit sinkender
Frequenz (eher Wellenlänge) ebenfalls sinkt, auch wenn mir
gerade keine
so rechte Begründung dafür einfallen will.
Any hints please
Bitteschön: http://de.wikipedia.org/wiki/Auflösungsvermögen
Wenn die gewünschte Auflösung in die Größenordnung der Wellenlänge kommt, ist sie beugungsbegrenzt.
Das gilt für Radar genauso wie für Optik, sind beides elektromagnetische Wellen.
Grüße,
Moritz
Danke für die Antworten,
Rochus meinte:„Sonar lässt sich nicht gut bündeln, die herkömmlichen Übertrager sind zu groß, Dichteunterschiede führen schnell zu Fehlanzeigen.“
Außerdem empfiehlt er Ultraschall Einkopplung statt Sonar.
Klingt für mich in erster Linie ähnlich, aber darüber wollte ich noch mehr in Erfahrung bringen.
Hat noch jemand eine Meinung dazu?
Grüße CAP
Chriska hat mit Radar und flüssigem Wasser (Dielektrizitätskonstante epsilon ~80) i.S. recht, aber reines Eis hat nur ca. epsilon=3 bei 3 Mhz. Daher konnte MARSIS die Eisdicke (aus offenbar recht reinem Wassereis) der Pole auf 3,7 km bestimmen:
http://www.pm.ruhr-uni-bochum.de/pm2007/msg00098.htm
Gletscher werden z.B. mit 20 Mhz Radar ausgemessen: http://othes.univie.ac.at/3579/
Man muss hier vorsichtig sein da elektromagnetische Ww. (also auch Transmissivität) wellenlängenabhängig sind (sichtbares Licht ist auch eine em. Welle, passiert aber dennoch flüssiges Wasser einige 10 Meter!)
Heute war ich sehr passend in einem Vortrag von Prof. Cathleen Geiger (University of Delaware), die Seeeismessungen selbst durchfuehrt. Sie berichtete u.a. ueber das arctic ice camp im April 1984 bei dem sie selbst vor Ort war: Ueblicherweise werden mehrere Messungen gemacht, Radar fuer direkte Eisdickebestimmung (ein Wissenschaftler laeuft mit einem langen Stab ueber das Eis), 2003-2010 satellitengestuetzter Laser (mit einer Luecke 2010-2015 ohne Ueberwachung, damals nur (und ab 2010 wieder Pflicht) luftgestuetzter Radar) fuer die Ueberwasser-Topographie sowie Sonar fuer die Unterwasser-Topographie.
Demnach ist das erstere Radar sicher auch geeignet, um Objekte im Eis zu erkennen (Aufloesung 2m), aber darueber hat sie natuerlich nicht gesprochen.