Spiegazione: Cosa sono il lidar, il radar e il sonar?

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Se hai mai sentito un’eco, avrai familiarità con il principio di base di tre tecnologie simili: radar, sonar e lidar.

Un’eco è la riflessione delle onde sonore su un oggetto lontano. Se gridate in un canyon, le onde sonore viaggiano nell’aria, rimbalzano sulle pareti rocciose e poi tornano da voi.

Il sonar (SO-nahr) è il più simile a questo scenario. Anche questa tecnologia si basa sulle onde sonore per rilevare gli oggetti. Tuttavia, il sonar è tipicamente usato sott’acqua.

Questa immagine sonar mostra l’ingresso del porto di Portsmouth, N.H. Le aree più basse sono in blu, quelle più alte in rosso. NOAA/NOS/Office of Coast Survey

I tecnici medici possono anche utilizzare le onde sonore per scrutare all’interno del corpo umano (che è principalmente acqua). Qui, la tecnologia è conosciuta come ultrasuoni. Quando pipistrelli, delfini e altri animali usano il sonar naturalmente, di solito per trovare la preda, si chiama ecolocalizzazione (EK-oh-lo-CAY-shun). Questi animali inviano una serie di brevi impulsi sonori. Poi ascoltano gli echi per determinare cosa c’è nel loro ambiente.

Anche il radar e il lidar (LY-dahr) si basano sugli echi. Solo che non usano onde sonore. Invece, queste due tecnologie usano rispettivamente onde radio o onde luminose. Entrambi sono esempi di radiazione elettromagnetica.

Gli scienziati hanno inventato le parole radar, sonar e lidar. Ognuno riflette l’utilità di una tecnologia:

– Radar: ra(dio) d(etection) a(nd) r(anging)

– Sonar: so(und) na(vigation) (and) r(anging)

– Lidar: li(ght) d(etection) a(nd) r(anging)

Detection (or navigation) refers to locating objects. A seconda della tecnologia, questi oggetti possono essere sott’acqua, nell’aria, sopra o sotto il suolo, o anche nello spazio. Radar, sonar e lidar possono determinare la distanza di un oggetto, o portata. Per questa misurazione, il tempo gioca un ruolo importante.

Questa immagine radar mostra una tempesta di neve del 19 dicembre 2009 (blu, verde e gialla) mentre si avvicina alla regione americana del Medio Atlantico. NOAA/National Weather Service

I sistemi lidar, radar e sonar includono tutti dispositivi di temporizzazione. I loro orologi registrano il tempo necessario a un’onda per viaggiare verso un oggetto e tornare indietro. Più lontana è la distanza, più tempo impiega l’eco a ritornare.

Radar, sonar e lidar possono anche rivelare informazioni sulla forma, dimensione, materiale e direzione di un oggetto. I controllori del traffico aereo usano il radar per individuare gli aerei nel cielo. La polizia lo usa per individuare i pirati della strada. Le marine usano il sonar per mappare il fondo dell’oceano – o per cercare i sottomarini nemici. E il lidar aiuta a leggere la conformazione del terreno o le caratteristiche della superficie terrestre. Gli impulsi laser del lidar possono penetrare la copertura della foresta per registrare la forma del terreno sottostante. Questo rende questa tecnologia particolarmente preziosa per la mappatura.

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