¿Qué es un gradiómetro?
Un gradiómetro mide la velocidad de cambio que ocurre en una cantidad conocida, que puede implicar desde la temperatura hasta la presión hasta un campo magnético o gravimétrico. Los gradiometros tienen numerosas aplicaciones generalizadas en la ciencia. Se usan en todo, desde la arqueología hasta el mapeo de la superficie y el clima de la Tierra.
Se puede usar un gradiómetro de gravedad para medir la densidad de capas de tierra debajo de la superficie para la exploración de petróleo y mineral. Se están desarrollando versiones miniaturizadas de ellos para detectar los océanos subterráneos, como la luna de Saturno, Encelado que puede tener. Se han puesto los graduadores de radio en vehículos aéreos no tripulados (UAV) que el ejército estadounidense usa para detectar los cables conductores de dispositivos explosivos improvisados (IED) debajo de las carreteras en Irak, y también se emplean para detectar túneles bajo tierra a través de la frontera de México a los Estados Unidos que usan los contrabandistas. Dado que un gradiómetro también es un tipo de inclinómetro, también se pueden usar para medir los ángulos en relación con la HOrizon para equipos de construcción y topografía, rutas de vuelo de aeronaves y ciclistas deportivos a través del país.
La gradiometría de gravedad tiene niveles variables de sofisticación para medir diferentes ejes de aceleración, lo que depende de cuántas unidades de gradiómetro o acelerómetro de medición independientes se incorporan a un dispositivo. Sin embargo, todos los graduadores toman los datos producidos y los comparan con una cantidad estándar para determinar la tasa de cambio o la pendiente de gradiente que existe. La tecnología del gradió de gravedad ya está en uso en el espacio en el campo de la gravedad y el explorador de circulación oceánica de estado estacionario (GOCE), que fue lanzado por la Agencia Espacial Europea (ESA) en órbita de baja tierra en 2009.
Las órbitas de GOCE Craft en la atmósfera exterior a una altura de 162 millas (260 kilómetros) para aumentar la resolución de los gradiómetros a bordo, donde estudia el comportamiento de las corrientes oceánicas y el volcánico Actividad. A partir de 2009, los investigadores de la Universidad de Twente en los Países Bajos están diseñando una versión en miniatura del gradiómetro basada en principios similares, que pesarían solo 35 onzas (un kilogramo) y podría agregarse a las sondas espaciales enviadas para explorar el sistema solar. Dos masas cargadas de resorte suspendidas por resortes medirían variaciones comparables en el tirón gravitacional a la escala del picómetro, o un trillonésimo de un medidor. Estos graduadores podrían resolver las características de la luna subterránea de 124 millas (200 kilómetros) de diámetro o más pequeños.
Los graduadores de radio de radio, utilizados originalmente en la industria minera como unidades portátiles, se adaptaron en 2004 para volar en aviones UAV alrededor de 200 pies (61 metros) sobre el suelo. Transmiten una onda de radio y detectan reflejos de la onda que están alteradas por la presencia de conductores de metal debajo de las estructuras superficiales o huecas. La onda de radio original se filtra como una especie de ruido por los detectores, lo que hace posible ver el MUC.H variaciones más débiles en la onda debido a diferencias de gradiente bajo tierra. El gobierno de los Estados Unidos ha seguido patrocinando el uso y el desarrollo de dichos sistemas de gradiómetro de radio con pruebas de campo en curso a partir de 2007 y 2008.
Otro tipo de gradiómetro es el gradiómetro magnético utilizado en arqueología y campos relacionados. Demuestra la capacidad de no verse afectado por las fluctuaciones en el campo magnético de la Tierra causado por tormentas magnéticas, y se usa para ubicar anomalías muy pequeñas cerca de la superficie que podrían indicar fósiles u otros depósitos de las civilizaciones antiguas. Los diseños de sensores de vapor Fluxgate y de vapor de cesio se usan juntos para medir el campo magnético que la Tierra imparte a las paredes enterradas, restos de objetos, etc. con el tiempo. Estas lecturas se comparan con el campo magnético de fondo de la Tierra para ubicar las características arqueológicas a profundidades poco profundas.