Наука

DARPA хочет превратить морских обитателей в гигантскую сеть обнаружения подлодок

DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США) запускает новую систему обнаружения подводных лодок. Научно-исследовательский отдел Пентагона хочет изучить поведение подводных животных, включая рыб, креветок и микроскопический фитопланктон, чтобы использовать живых существ для обнаружения проходящих мимо пилотных и беспилотных подводных лодок. Такая сеть расширит возможности военных США по обнаружению даже настоящих тихоходок.

Традиционно есть два метода обнаружения подводных лодок: активный и пассивный сонар. Активный сонар транслирует звуковые импульсы в воду. Когда импульсы возвращаются к отправителю, их можно изучить, чтобы найти возможные подводные лодки. Это эффективная система. Трансляция звука под водой позволяет определить положение дружественного корабля или подлодки.

Пассивный сонар включает в себя обнаружение транслируемых звуковых волн или других шумов, производимых вражескими кораблями. Это более безопасно для корабля-поисковика, но тихоходки могут пройти незамеченными.

То, что предлагает DARPA, похоже на пассивный сонар, но все же есть ряд заметных отличий. Программа Persistent Aquatic Living Sensors (PALS) направлена ​​на использование морских обитателей, в том числе черного окуня, гуаса и раков-щелкунов, в качестве живой подводной сенсорной сети. Например, гуаса издает громкие лающие звуки, которые можно почувствовать и услышать. Если проходящая подводная лодка мешает гуасе, она начнет издавать соответствующий звук. Этот «лай» может быть зарегистрирован подводным постом прослушивания, независимо от того, насколько тиха подлодка.

DARPA описывает PALS как «четырехлетнюю программу фундаментальных исследований, для чего потребуются специалисты в области биологии, химии, физики, машинного обучения, аналитики, океанографии, механики, электротехники и обнаружения слабых сигналов». В настоящее время DARPA выделяет финансирование пяти командам, работающим над проблемой.

Одна команда, возглавляемая Raytheon (американская военно-промышленная компания), изучает использование раков-щелкунов

в качестве возможного подводного датчика. Этот вид раков щелкает клешнями на очень высокой скорости, создавая кавитационный пузырек с высоким давлением. Его взрыв издает громкий шум, который используется для оглушения добычи. Кроме этого, раки-щелкуны используют эти звуки для коммуникации внутри колонии. Во время Второй мировой войны подводные лодки ВМС США использовали звуки раков-щелкунов, чтобы сбить с толку системы обнаружения в японских гаванях.

Во главе команды Raytheon стоит ученый и исследователь Элисон Лаферриер. Она рассказала, что компания разрабатывает новую систему обнаружения подводных аппаратов, как пилотируемых, так и беспилотников, в прибрежных водах.

«В ее рамках будут использоваться звуки, издаваемые морскими организмами. Система будет применять громкие, импульсные звуки, производимые раками-щелкунами, в качестве источника для мультистатической гидролокации при отражении звуков от подлодки. Для повышения производительности и универсальности система также будет пассивно прослушивать подводный звуковой ландшафт (звуки, производимые всеми животными в данной среде), используя алгоритмы машинного обучения для обнаружения изменений в этих звуках, что может спровоцировать вторжение подводного аппарата».

Использование морской жизни для обнаружения подводных лодок – новое решение. В то время как пассивный сонар опирается на звук, издаваемый подводными лодками, морских жителей может напугать волна под давлением, исходящая от подлодки, или ее тень. Кроме того, никаких расходов на создание сенсорной сети не потребуется, морские жители об этом позаботятся сами. К примеру, раки-щелкуны, могут восстанавливать поврежденные клешни. В отличие от дельфинов и тюленей, которые выполняют военные задания, рыб и раков не нужно тренировать, это их естественная реакция на любой раздражитель, который может оказаться потенциально враждебной подлодкой. Ну и забывать о налогоплательщиках не стоит, вкладывать свои деньги в такую систему им не придется.

Конечно, все строится на определенных видах морских существ. Например, гуаса прекрасно подходит на эту «должность», но в водах Атлантики этот вид находится под угрозой исчезновения. Изменения климата и коммерческий вылов рыбы может повлиять на способность Пентагона обнаруживать враждебные подлодки.

Похожие записи

Ученые рассказали, как поведение ребенка предсказывает его языковые способности

Ученые обнаружили воду на потенциально «обитаемой» экзопланете

Ученые получили новые данные об однополых отношениях самок бонобо

Потоковый сервис от Apple нанес серьезный удар по Netflix и Disney

Алина Титова

Ученые нашли новую летающую рептилию

Алина Титова

Инопланетяне уже могли исследовать Млечный путь и посетить Землю