Radar che vede attraverso pareti

Ricordate Superman e la sua capacità di vedere attraverso oggetti solidi, come pareti di cemento? I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno appena messo a punto un radar in grado di penetrare attraverso diversi strati di muratura e mostrare cosa sta accadendo all'interno di una stanza.
Un radar funziona basandosi sul principio di riflessione delle onde radio: quando un'onda rimbalza contro un oggetto solido, fornisce una eco di ritorno che può essere utilizzata per ottenere posizione e distanza dell'obiettivo.
I problemi sorgono quando si cerca di attraversare un oggetto solido. Le onde radio non possono penetrare efficacemente attraverso una parete, e la maggior parte di esse viene assorbita dalla muratura.
Circa il 99% delle onde emesse dai trasmettitori radar viene bloccato dal muro. In aggiunta a questo, vedere oltre una parete comporta un ulteriore problema legato all'intensità del segnale: una volta attraversato l'ostacolo, l'onda radar deve tornare indietro e ripercorrere lo stesso tragitto (e lo stesso ostacolo) fino alle antenne riceventi.Si calcola che, in totale, ciò che torna ad una ricevente dopo questo percorso siano onde con una forza pari allo 0,0025% rispetto a quella originale.
C'è poi da considerare risoluzione e portata dell'apparecchiatura. "Gli amplificatori di segnale sono economici" spiega Gregory Charvat, a capo del progetto, "ma se si è in una situazione di combattimento ad alto rischio, non si vuole ottenere un'immagine ogni 20 minuti, e non si vuole stare direttamente dietro ad un edificio potenzialmente pericoloso".
In effetti, tutti i sistemi radar in grado di penetrare una parete finora proposti devono essere utilizzati a diretto contatto con l'edificio, anche se risultano più facili da trasportare e meno complessi nel loro utilizzo. Ma rimanere a contatto con le mura di un edificio potenzialmente pericoloso potrebbe mettere a serio rischio la vita dell'operatore.
I ricercatori del Lincoln Lab sembrano essere riusciti a superare questi inconvenienti tramite un'apparecchiatura radar composta da 8 antenne riceventi e 13 trasmittenti montate su un carrello mobile. Le prestazioni ottenute dal nuovo sistema sono notevoli: può creare filmati ad una frequenza di quasi 11 frames al secondo, ed essere utilizzato da una distanza massima di 20 metri.
Questo nuovo radar funziona essenzialmente come qualunque altro sistema attualmente in circolazione: dei trasmettitori emettono onde elettromagnetiche di una determinata frequenza nella direzione dell'obiettivo. Ma la banda utilizzata sembra essere la chiave dell'apparecchio.
I ricercatori hanno utilizzato onde di lunghezza simile a quelle sfruttate per le comunicazioni wireless. Sono onde relativamente corte e che fanno perdere segnale più rapidamente di quelle lunghe man mano che si incontrano ostacoli o che si incrementa la distanza, ma consentono di mantenere ridotte la dimensione delle antenne, che in totale è di circa 2,5 metri di lunghezza.

"E' un sistema molto efficace principalmente per via della sua capacità di fornire immagini in tempo reale" afferma Robert Burkholder, professore del Department of Electrical and Computer Engineering della Ohio State University. "Fornisce anche un'ottima risoluzione, per via del processing digitale e degli algoritmi avanzati per l'elaborazione delle immagini. E' un po' grosso e ingombrante da portare sul campo di battaglia, ma montarlo su un furgone risolverebbe il problema".
Il sistema radar di Charvat si è dimostrato in grado di visualizzare sullo schermo due persone dietro ad una parete di cemento armato, ma ora come ora è solo capace di rilevare obiettivi in movimento per via degli algoritmi che utilizza, basati sulla comparazione di una nuova immagine con le precedenti per determinare se si siano verificati cambiamenti nell'area inquadrata.
Nonostante questa limitazione, Charvat sostiene che il radar sia in grado di percepire la presenza di persone ferme e in piedi per via dei micro-movimenti che il corpo umano esegue per mantenersi in equilibrio.
Attualmente gli esseri umani vengono visualizzati come aloni in movimento, ma con l'affinamento del prototipo i ricercatori contano di migliorare gli algoritmi e rendere il sistema più user-friendly. "Questo radar è pensato per i combattimenti in ambiente urbano...in quelle situazioni piene di stress in cui sarebbe grandioso sapere chi c'è dietro quella parete".
New radar technology provides real-time video of what's going on behind solid walls