Jak donosi South China Morning Post, naukowcy z Fujian Institute of Research on the Structure of Matter w Chinach odkryli ultraczuły detektor magnetyczny, który może wykryć najsłabsze ślady najbardziej zaawansowanej łodzi podwodnej z dużej odległości. Odkrycia zespołu kierowanego przez prof. Zhou Shengnana zostały opublikowane w czasopiśmie Journal of Ship Research (JSR). Choć to wciąż początkowa faza badawcza, Stany Zjednoczone przyglądają się z niepokojem, bo ich dominacja w światowych oceanach jest zagrożona.
Okręty podwodne bez “płaszcza niewidzialności”
Konwencjonalne wykrywanie łodzi podwodnych odbywa się poprzez badanie dwóch osobliwych zjawisk związanych z zachowaniem metalowych obiektów pod wodą: kawitacji i wykrywania anomalii magnetycznych (MAD).
Śruby okrętów podwodnych i kadłub tworzą wokół nich bąbelki, gdy łopaty obracają się, a statek porusza się w wodzie. Jest to wynikiem kawitacji, czyli powstawania próżni w obrębie śruby napędowej w wyniku jej zbyt szybkiego obracania się. Pęcherzyki pozostawiają ślad za okrętem podwodnym i w wyniku różnic ciśnień “pękają”. Floty przeciwnika próbują “usłyszeć” te “trzaski” i poznać lokalizację łodzi podwodnej.
Czytaj też: DARPA zaczyna polowanie na “Czerwony Październik”
W raporcie SCMP czytamy:
Pęcherzyki są nieuniknioną konsekwencją szybszego przepływu wody wokół kadłuba, gdy jej energia kinetyczna wzrasta, a energia potencjalna – wyrażona jako ciśnienie – maleje. Dzieje się tak, ponieważ całkowita energia danego układu musi pozostać stała. W przypadku płynu w ruchu suma energii kinetycznej – wywołanej ruchem płynu – i energii potencjalnej nie zmieni się, ale równowaga tych dwóch sił ulegnie zmianie.
Kawitacja zwykle występuje częściej w obszarach o ostrej krzywiźnie lub tam, gdzie powierzchnia jest chropowata, a gdy woda przepływa wokół kadłuba, pęcherzyki stają się większe i oddalają się od powierzchni. Tutaj wyższe ciśnienie powoduje ich gwałtowne zapadanie się, co skutkuje sygnaturą elektromagnetyczną, zjawiskiem znanym jako efekt magnetohydrodynamiczny (MHD).
Chińscy naukowcy odkryli, że pęcherzyki kawitacyjne wytwarzają sygnały o ekstremalnie niskiej częstotliwości (ELF) w sztucznym polu elektrycznym. Mogą być one silniejsze niż czułość zaawansowanych detektorów anomalii magnetycznych o 3-6 rzędów wielkości. Sygnały ELF wytwarzane przez pęcherzyki kawitacyjne generują wyraźny sygnał od 49,94 Hz do 34,19 Hz. Choć słabe, sygnały ELF mogą przemieszczać się na duże odległości, przenikać do wody i docierać do jonosfery, odbijając się z powrotem na powierzchnię Ziemi.
Czytaj też: Drugi atomowy okręt podwodny gotowy. Francuzi czekali na niego od dawna
Okręty podwodne już wykorzystują te fale do komunikacji i posiadają czujniki do ich wykrywania. To tylko kwestia czasu, zanim zostaną one opracowane w celu geolokalizacji okrętów podwodnych wrogich państw.
Ale zanim to się stanie, trzeba pokonać kilka przeszkód. Sygnały elektromagnetyczne powstałe w wyniku pęcherzyków kawitacyjnych mogą być zakłócane przez szum elektromagnetyczny wytwarzany przez człowieka lub występujący naturalnie. Przepływ wody wokół okrętu podwodnego może być również turbulentny, co może wpływać na generowane sygnały. Co więcej, jeśli łódź podwodna zwolni lub zatrzyma się, nie wygeneruje żadnego wykrywalnego sygnału.