Radar à pénétration de sol

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Radargramme montrant les données d'un sondage par radar à pénétration de sol dans un cimetière historique en Alabama, États-Unis. Les réflexions hyperboliques, indiquées par les flèches, montrent la présence d'objets, probablement des restes humains
Radar à pénétration de sol en utilisation aux Etats-Unis, 2010
Radar à pénétration de sol sur un site archéologique en Jordanie
Radar à pénétration de sol en Suède

Un radar à pénétration de sol (RPS) (en anglais GPR pour Ground Penetrating Radar), appelé aussi radar géologique ou géoradar, est un appareil géophysique utilisant le principe d'un radar que l'on pointe vers le sol pour en étudier la composition et la structure. En général, on utilise la bande des micro-ondes et des ondes radio (VHF/UHF). On peut sonder ainsi une variété de terrains, incluant les calottes glaciaires et les étendues d'eau.

Principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

Le principe de fonctionnement des RPS est celui des radars. Des ondes électromagnétiques sont envoyées dans le sous-sol par une antenne. Lorsque ces ondes rencontrent des changements de milieux, une partie est renvoyée vers la surface et enregistrée par l'antenne réceptrice qui peut être la même que l'émettrice ou une autre située à un endroit différent. Le principe est similaire au sondage sismique mais l'énergie électromagnétique utilisée est réflétée par les zones de changement de la constante diélectrique plutôt que celle de changement d'impédance acoustique.

La portée d'un sondage avec un RPS dépend de la conductivité électrique du sol et de la fréquence utilisée. Plus le sol est conducteur, moins on peut sonder profondément parce que l'énergie électromagnétique se dissipe en chaleur dans le milieu. Pour une meilleure pénétration, l'antenne est en contact avec le sol pour miniser le changement de milieux (sol-air). Les meilleurs milieux dans ce contexte sont les sols secs comme le sable, le granite, le calcaire et le béton avec des profondeurs pouvant atteindre 15 mètres. Les pires sont les sols humides, argileux ou très conducteurs où le sondage est parfois limité à quelques centimètres.

D'un autre côté, plus la fréquence utilisée est élevée, meilleure est la résolution. Cependant, le signal est plus atténué à profondeur égale. La gamme de fréquence utilisée va de quelques MHz à quelques GHz en général.

Application[modifier | modifier le code]

Les RPS ont de multiples applications dans des études non destructives du sous-sol :

  • Étude du sous sol avant travaux pour localiser des canalisations ;
  • Recherche de mines terrestres, obus non explosés et tunnels dans le sous-sol ;
  • Recherche de couches minérales ;
  • Recherche en archéologie. Ce système de détection a par exemple fait ses preuves au pied des pyramides égyptiennes. Une équipe de chercheurs japonais a en effet pu y interpréter sur écran la présence de barques cultuelles inconnues jusqu'alors[1].
  • Recherche de site soupçonnés de contenir des fosses communes, des lieux de crimes, etc. ;
  • Étude des sous-sol des planètes du système solaire ;
  • Auscultation d'ouvrages de génie civil, de bâtiments en béton ou maçonneries, de monuments historiques.
  • Pour la détection de loisirs et la chasse au trésor (recherche d'objets métalliques), tout comme un détecteur de métaux de loisirs, mais aussi pour la recherche de cavités comme les souterrains.

Règlementation[modifier | modifier le code]

En 2005, l'European Telecommunications Standards Institute a émis un règlement sur les caractéristiques des appareils utilisable en RPS et sur la certifications des opérateurs afin de contrôler les émissions électromagnétiques. L'Association européenne de RPS a été formée par la suite pour représenter les utilisateurs de RPS[2].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Technologies similaires[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Lien externe[modifier | modifier le code]