мини|ACFEL ледено сврдло које приказује ледено језгро гурнуто у цев за вађење језграLinell (1954), стр. 4–6.
Бушење леда омогућава научницима који проучавају глечере и ледене покриваче да приступе ономе што се налази испод леда, да врше мерења дуж унутрашњости леда и да узимају узорке. Инструменти се могу поставити у избушене рупе како би бележили температуру, притисак, брзину, смер кретања и за друга научна истраживања, као што је детекција неутрина.
Многе различите методе су коришћене од 1840. године, када је прва научна експедиција за бушење леда покушала да буши кроз глечер Унтерар (Unteraargletscher) у Алпима. Две ране методе биле су ударно бушење, у којем се лед ломи и уситњава, и ротационо бушење, метода која се често користи у истраживању минерала за бушење стена. Током 1940-их година почеле су да се користе термичке бушилице; ове бушилице топе лед загревањем главе бушилице. Убрзо су уследиле бушилице које користе млаз вреле воде или паре за бушење кроз лед. Све веће интересовање за ледена језгра, која се користе за палеоклиматолошка истраживања, довело је до развоја бушилица за узимање језгара током 1950-их и 1960-их година, а данас је у употреби много различитих бушилица за језговање. За добијање ледених језгара из дубоких рупа, већина истраживача користи електромеханичке бушилице окачене на кабл, које користе оклопни кабл за пренос електричне енергије до механичке бушилице на дну бушотине.
Године 1966. амерички тим је успешно бушио кроз ледени покривач Гренланда у Камп Сенчурију, на дубини од . Од тада су многе друге групе успеле да допру до стеновите подлоге кроз два највећа ледена покривача, на Гренланду и Антарктику. Недавни пројекти су фокусирани на проналажење локација за бушење које ће научницима омогућити приступ веома старом, непоремећеном леду на дну бушотине, јер је непоремећена стратиграфска секвенца неопходна за тачно датирање информација добијених из леда.
Циљеви бушења леда Прве научне експедиције за бушење леда, које је предводио Луј Агаси од 1840. до 1842. године, имале су три циља: да докажу да глечери теку,Clarke (1987), стр. 4–5. да измере унутрашњу температуру глечера на различитим дубинама,Clarke (1987), стр. 11–12. и да измере дебљину глечера.Desor (1844), стр. 292–293. Доказ о кретању глечера добијен је постављањем кочића у рупе избушене у глечеру и праћењем њиховог кретања са околне планине. Бушење кроз глечере ради утврђивања њихове дебљине, као и ради тестирања теорија о кретању и структури глечера, наставило је да буде предмет интересовања још неко време,Blümcke & Hess (1910), стр. 66–70. али се дебљина глечера мери сеизмографским техникама још од 1920-их година.Süsstrunk (1951), стр. 313.Barry & Gan (2011), стр. 85–86. Иако више није неопходно бушити кроз глечер да би се утврдила његова дебљина, научници и даље буше рупе за минирање у леду за ове сеизмичке студије.Bentley et al. (2009), стр. 222. Мерења температуре настављају се до данас: моделирање понашања глечера захтева разумевање њихове унутрашње температуре, а у леденим покривачима, температура бушотине на различитим дубинама може пружити информације о прошлим климама.Alley (2000), стр. 65–67. Други инструменти се могу спустити у бушотину, као што су пијезометри, за мерење притиска унутар леда,Iken et al. (1976), стр. 143. или камере, како би се омогућио визуелни преглед стратиграфије.Hubbard & Glasser (2005), стр. 126. Ајскјуб (IceCube), велики астрофизички пројекат, захтевао је постављање бројних оптичких сензора у рупе дубоке 2,5 km, избушене на Јужном полу.Benson et al. (2014), стр. 105.
Нагиб бушотине, и промена нагиба током времена, могу се мерити у обложеној рупи, рупи у коју је постављена шупља цев као „кошуљица“ (лајнер) да би рупу држала отвореном. Ово омогућава периодично мапирање тродимензионалног положаја бушотине, откривајући кретање глечера, не само на површини, већ и кроз његову дебљину.Sharp (1953), стр. 182. Да би се разумело да ли се глечер смањује или расте, мора се мерити његов биланс масе: то је нето ефекат добитака од свежег снега, минус губици услед топљења и сублимације. Једноставан начин да се утврде ови ефекти широм површине глечера је постављање кочића (познатих као аблациони кочићи) у рупе избушене у површини глечера и њихово праћење током времена како би се видело да ли се накупља више снега, затрпавајући кочић, или све већи део кочића постаје видљив како снег око њега нестаје.Knight (1999), стр. 34–35. Откриће слојева течне воде и неколико стотина мапираних субглацијалних језера, испод антарктичког леденог покривача, довело је до спекулација о постојању јединствених микробних окружења која су била изолована од остатка биосфере, потенцијално милионима година. Ова окружења се могу истраживати бушењем.National Research Council of the National Academies (2007), стр. 1.Talalay (2016), стр. 2.
мини|центар|усправно=3|Део GISP2 леденог језгра са дубине од 1837 до 1838 метара, у којем су видљиви годишњи слојеви. Језгро је избушено почетком 1990-их, а ова слика покрива око 38 година нагомиланог леда, који датира од пре око 16.250 година. (оригинална фотографија NSF-овог постројења за ледена језгра)
Ледена језгра су један од најважнијих мотива за бушење у леду. Пошто ледена језгра задржавају информације о животној средини из времена када је лед у њима пао као снег, корисна су за реконструкцију прошлих клима, а анализа леденог језгра укључује проучавање изотопског састава, механичких својстава, растворених нечистоћа и прашине, заробљених узорака атмосфере и трагова радионуклида. Подаци из ледених језгара могу се користити за одређивање прошлих варијација у соларној активности,Bradley (2015), стр. 138. и важни су за конструкцију морских изотопских стадијума, једног од кључних палеоклиматских алата за датирање.Hay (2015), стр. 676. Ледена језгра такође могу пружити информације о току глечера и стопама акумулације.Knight (1999), стр. 206–208. IPICS (Међународно партнерство у наукама о леденим језгрима) одржава списак кључних циљева за истраживање ледених језгара. Тренутно су то: добијање језгра старог 1,5 милиона година; добијање потпуног записа о последњем међуледеном периоду; коришћење ледених језгара за помоћ у разумевању климатских промена током дугих временских периода; добијање детаљног просторног низа климатских података из ледених језгара за последњих 2.000 година; и наставак развоја напредне технологије бушења ледених језгара.
Разматрања дизајна бушења Ограничења у дизајну бушилица за лед могу се поделити у следеће широке категорије.
Метода уклањања леда и логистика пројекта Лед се мора просећи, разбити или отопити. Алати се могу директно гурнути у снег и фирн (снег који је сабијен, али још није претворен у лед, што се обично дешава на дубини од до );Alley (2000), стр. 48–50. ова метода није ефикасна у леду, али је сасвим адекватна за добијање узорака из најгорњих слојева. За лед, две опције су ударно бушење и ротационо бушење. Ударно бушење користи оштар алат као што је длето, који удара у лед да би га сломио и уситнио.Talalay (2016), стр. 53–56. Чешћи су ротациони резни алати, који имају ротирајуће сечиво или сет сечива на дну бушотине за одсецање леда. За мале алате ротација се може обезбедити ручно, користећи Т-ручку или тесарску бургију. Неки алати се такође могу подесити да користе обичне кућне електричне бушилице, или могу укључивати мотор за покретање ротације. Ако се обртни момент доводи са површине, тада цео бушаћи низ мора бити крут како би се могао ротирати; али је такође могуће поставити мотор непосредно изнад дна бушаћег низа и имати га да испоручује снагу директно на длето.Talalay (2016), стр. 6–7.
Ако се лед топи уместо да се сече, мора се генерисати топлота. Електрични грејач уграђен у бушаћи низ може директно загревати лед, или може загревати материјал у који је уграђен, који заузврат загрева лед. Топлота се такође може послати низ бушаћи низ; врела вода или пара пумпана са површине може се користити за загревање металне главе бушилице, или се води или пари може дозволити да изађе из главе бушилице и директно топи лед. У најмање једном случају пројекат бушења експериментисао је са загревањем главе бушилице на површини, а затим њеним спуштањем у рупу.
Многе локације за бушење леда су веома тешко приступачне, а бушилице морају бити дизајниране тако да се могу транспортовати до места бушења.Talalay (2016), стр. 97. Опрема треба да буде што лакша и преносивија. Корисно је ако се опрема може раставити тако да се појединачне компоненте могу носити одвојено, чиме се смањује терет за ручно ношење, ако је потребно.Talalay (2016), стр. 169–170. Гориво, за бушилице на пару или врелу воду, или за генератор који обезбеђује струју, такође се мора транспортовати, и ова тежина се такође мора узети у обзир.
Крхотине и отопљена вода мини|Механичко сврдло за лед, приказује резне зубе, спиралне навоје који се користе за транспорт крхотина леда даље од области сечења, и централну шупљину за само језгро. Механичко бушење производи комаде леда, било као крхотине, или као грануларне фрагменте, који се морају уклонити са дна рупе како би се спречило да ометају сечење или ударно деловање бушилице. Сврдло које се користи као резни алат природно ће померати крхотине леда уз своје спиралне навоје. Ако деловање бушилице оставља комадиће леда на врху бушилице, они се могу уклонити једноставним периодичним подизањем бушилице на површину. Ако не, могу се изнети на површину спуштањем алата за њихово сакупљање, или се рупа може држати пуном воде, у ком случају ће крхотине природно плутати ка врху рупе. Ако се комадићи не уклоне, морају се сабити у зидове бушотине и у језгро ако се језгро вади.Mellor & Sellmann (1976), стр. 81–82.
Крхотине се такође могу померити на површину циркулацијом компримованог ваздуха кроз рупу, било пумпањем ваздуха кроз бушаћу цев и напоље код главе бушилице, терајући комадиће горе у простор између бушаћег низа и зида бушотине, или обрнутом циркулацијом ваздуха, у којој ваздух струји нагоре кроз бушаћи низ. Компримовани ваздух ће бити загрејан компресијом и мора се охладити пре него што се пумпа у бушотину, иначе ће изазвати топљење зидова бушотине и језгра.Talalay (2016), стр. 72. Ако се ваздух циркулише стварањем вакуума, уместо упумпавањем ваздуха, амбијентални ваздух носи крхотине, тако да хлађење није потребно.Talalay (2016), стр. 107.
Флуид се може користити за циркулацију крхотина даље од длета, или флуид може бити у стању да раствори крхотине. Ротационо бушење минерала (кроз стене) обично циркулише флуид кроз целу рупу и одваја чврсте материје од флуида на површини пре него што пумпа флуид назад доле. У дубоком бушењу леда уобичајено је да се флуид циркулише само на дну рупе, сакупљајући крхотине у комору која је део доњег склопа. За бушилицу за језговање, комора за крхотине се може испразнити сваки пут када се бушилица изнесе на површину ради вађења језгра.
Термичке бушилице ће производити воду, тако да нема крхотина за одлагање, али бушилица мора бити способна да ради док је потопљена у воду, или бушилица мора имати метод уклањања и складиштења отопљене воде током бушења.Zagorodnov & Thompson (2014), стр. 322–325.
Логистика бушаћег низа Механизам за бушење мора бити повезан са површином, и мора постојати метод подизања и спуштања бушилице.Mellor & Sellmann (1976), стр. 90–92. Ако се бушаћи низ састоји од цеви или шипки које се морају зашрафити заједно, или на други начин саставити, како рупа постаје дубља и бушаћи низ се продужава, мора постојати начин да се бушаћи низ држи на месту док се свака дужина шипке или цеви додаје или уклања. Ако је рупа дубока само неколико метара, можда неће бити потребна механичка помоћ, али бушаћи низови могу постати веома тешки за дубоке рупе, и мора постојати витло или други систем за дизање који је способан да га подиже и спушта.