دانشمندان چینی در دانشگاه شانگهای جیائو تونگ به پیشرفت شگفت‌انگیزی در حوزه فناوری‌های زیر آب دست یافته‌اند. آن‌ها موفق به توسعه روشی نوین برای شناسایی زیردریایی ها شده‌اند که می‌تواند نظارت بر اعماق دریا را متحول کند. این فناوری جدید که در آزمایش‌های دریای چین جنوبی به موفقیت چشمگیری رسیده، قادر است حتی ساکت‌ترین زیردریایی ها را از فاصله‌ای بسیار دور شناسایی کند.
انقلاب در کشف زیردریایی ها با فناوری چینی
این سیستم شناسایی پیشرفته که به اندازه یک وانت است، با استفاده از آنتن‌های حساس خود، سیگنال‌های الکترومغناطیسی بسیار ضعیف ناشی از حرکت پروانه‌های زیردریایی را ردیابی می‌کند.
بر اساس گزارش روزنامه ساوث چاینا مورنینگ پست، در آزمایشی که اخیراً انجام شده، دستگاه آشکارساز موفق شد سیگنال‌های الکترومغناطیسی با فرکانس پایین تولید شده توسط یک پروانه چرخان را در فاصله حدود ۲۰ کیلومتری (۱۲ مایل) تشخیص دهد.
جیانگ ویکانگ (Jiang Weikang)، استاد آزمایشگاه سیستم‌های مکانیکی و ارتعاشات دانشگاه شانگهای جیائو تونگ، ضمن اشاره به پیشرفت چشمگیر در سیستم تشخیص و موقعیت‌یابی با برد ۳ کیلومتری، بر محدودیت‌های آن در شناسایی اهداف در پهنه‌های وسیع دریایی تاکید کرد. وی با بیان اینکه فناوری جدید قادر است برد تشخیص سیگنال‌های الکترومغناطیسی را تا بیش از ۵۰ کیلومتر افزایش دهد، این دستاورد را گامی بزرگ در راستای هم‌پایی با فناوری اژدرهای مدرن دانست.
رکورد قبلی تشخیص زیردریایی ها با فناوری مشابه، کمی بیش از ۲.۵ کیلومتر بود که دانشمندان چینی نیز به آن دست یافته بودند. اما این دستاورد جدید با افزایش قابل توجه برد تشخیص، گام بزرگی در جهت شناسایی زیردریایی ها در مسافت‌های دورتر برداشته است.
بستر دریا راز زیردریایی ها را فاش می‌کند
تاکنون، شناسایی زیردریایی‌ها عمدتاً با استفاده از امواج الکترومغناطیسی انجام می‌شد. اما آب دریا مانند یک سپر عمل کرده و این امواج را ضعیف می‌کرد. به همین دلیل، سیگنال‌های دریافتی از پروانه‌های زیردریایی بسیار ضعیف بوده و برد شناسایی محدود می‌شد. اما دانشمندان با رویکردی نوآورانه، به جای تمرکز بر آب، از بستر دریا به عنوان یک منبع اطلاعات جدید بهره بردند و راهی نوین برای ردیابی زیردریایی‌ها ارائه دادند.
هر چرخش پروانه زیردریایی در هر ثانیه، امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایینی تولید می‌کند که به سمت بستر دریا حرکت کرده و در لایه‌های سنگی آن منتشر می‌شوند. برخلاف آب دریا، بستر سنگی این امواج را بسیار کندتر تضعیف می‌کند. این امر سبب می‌شود که دامنه تشخیص زیردریایی به طور قابل توجهی افزایش یابد. تحقیقات گسترده در این زمینه، عدد ۰.۱۷۳ دسی‌بل را به عنوان میزان متوسط تضعیف این امواج در بستر دریا به دست آورده‌اند.
طبق گفته دانشمندان، زمین‌شناسان دریایی مدت‌هاست از این روش به عنوان یک ابزار کلیدی در اکتشافات نفت و گاز زیر دریا بهره می‌برند.
این روش علی‌رغم پتانسیل‌های موجود، با محدودیت‌هایی نیز همراه است. از جمله این محدودیت‌ها می‌توان به کاهش شدید قدرت امواج الکترومغناطیسی در مسیر حرکت به سمت بستر دریا و همچنین وجود نویزهای الکترومغناطیسی فراوان در محیط دریایی اشاره کرد.
این تیم تحقیقاتی با طراحی یک الگوریتم پیشرفته، توانستند چالش جداسازی سیگنال‌های ضعیف در محیط پیچیده بستر دریا را برطرف کنند. با این حال، موقعیت‌یابی دقیق اهداف همچنان نیازمند استفاده از شبکه گسترده‌ای از حسگرهای دقیق است که در گستره‌ای یک کیلومتری پراکنده شده‌اند.
این پژوهش نشان می‌دهد که اگرچه امواج الکترومغناطیسی با فرکانس پایین در انتقال حجم زیادی از داده‌های فیزیکی محدودیت دارند، اما پتانسیل بالایی برای شناسایی اهداف، به‌ویژه زیردریایی‌هایی که تشخیص آن‌ها با روش‌های سنتی دشوار شده، دارند. محققان همچنان در تلاشند تا با بهبود این فناوری، دقت و قابلیت اطمینان آن را افزایش دهند.
این دستگاه دارای تجهیزات پیشرفته و باتری‌های پرقدرت است که امکان انجام عملیات طولانی مدت در زیر آب را فراهم می‌آورند. اتصال این دستگاه به یک شناور سطحی، کنترل و بازیابی آن را آسان‌تر می‌کند.
سیستم مورد نظر، علاوه بر قابلیت اولیه خود در تشخیص زیردریایی‌ها، توانایی ردیابی کشتی‌های سطحی را نیز از طریق تحلیل فرکانس‌های صوتی ساطع شده از پروانه‌های آن‌ها دارا است. همان‌طور که در این مقاله آمده است، ما به دقت بالایی در تشخیص اهداف دریایی دست یافته‌ایم.
در عصر کنونی که رقابت‌های نظامی زیر آبی به شدت تشدید شده، توسعه این فناوری نوین از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به پیشرفت‌های اخیر در طراحی زیردریایی‌ها و کاهش قابل توجه صدای آن‌ها، تشخیص این شناورهای مخفی برای سیستم‌های سنتی بسیار دشوار شده است. در واقع، امواج صوتی منتشر شده از زیردریایی‌های مدرن به قدری کم‌شدت هستند که تقریباً با نویز پس‌زمینه اقیانوس هم‌خوانی دارند و همین امر، شناسایی آن‌ها را به یک چالش بزرگ تبدیل کرده است.
افزایش تنش‌ها در دریای چین جنوبی و تنگه تایوان، رقابت تسلیحاتی زیرآبی بین چین و ایالات متحده را شدت بخشیده است. هر دو ابرقدرت در تلاشند تا با سرمایه‌گذاری کلان بر روی فناوری‌های ضد زیردریایی، برتری نظامی خود را در این منطقه حساس حفظ کنند.
اگرچه ایالات متحده به عنوان پیشگام در حوزه فناوری زیردریایی شناخته می‌شود، اما چین نیز با سرمایه‌گذاری کلان در حوزه‌های مرتبط مانند آشکارسازهای پیشرفته، رادارهای تراهرتز، زیردریایی‌های بدون سرنشین و ماهواره‌های مجهز به هوش مصنوعی، به سرعت در حال کاهش فاصله با این کشور است.
لازم به ذکر است که مجله چینی ارتعاش و شوک نتایج این پژوهش جدید را منتشر کرده است.
گجت نیوز
