Китайские учёные нашли неожиданное решение проблемы подводных дронов
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Океан — последний неизведанный рубеж Земли. Спутники нанесли на карту 100% морского дна с разрешением примерно в одну милю, но менее трети дна изучено современными гидролокаторами высокого разрешения. Корабельные многолучевые эхолоты хороши для широких обзоров, однако даже лучшие судовые системы дают карты с разрешением всего 15–50 метров на глубине от полутора километров. Подводные дроны способны нести гидролокатор ближе ко дну и значительно улучшить картину, но корпус дрона искажает сигнал. Об этом рассказывает издание BGR.
Учёные из Сямэньского университета в Китае разработали акустическую линзу, которая исправляет искажения звуковых волн. Гидролокатор работает, посылая акустическую энергию наружу и анализируя эхо от объектов. На дронах датчик закрыт гладким куполом для защиты и снижения сопротивления, но изогнутый купол рассеивает волну, делая луч шире и слабее. Это похоже на зрение с диоптриями, если смотреть через чужие очки. Традиционные решения требуют сложной электроники — она дорогая, тяжёлая и энергоёмкая. Новая линза исправляет искажение физически, до того как луч пройдёт через купол, подобно тому как инженеры NASA корректировали изображения телескопа «Хаббл».
Линза состоит из концентрических силиконовых колец с разным содержанием вольфрама — это меняет скорость прохождения звука и восстанавливает форму волны. Линзы можно изготавливать под конкретные купола разных дронов. В лабораторных испытаниях линза сузила луч гидролокатора с более чем 65 градусов до 16–30 градусов. Затем команда проверила её в реке Цзюлун: буксировали полую пластиковую сферу на глубине около двух метров и искали её дроном. Без линзы фоновые помехи заглушали сигнал, а с линзой уровень реверберации снизился на 11,98 дБ, и сфера стала видна.
Более точный гидролокатор открывает новые возможности для глубоководных исследований. Более 100 тысяч подводных гор возвышаются выше 1000 метров, но изучена менее чем одна десятая процента. Учёные полагают, что эти горы могут быть биологическими оазисами, поддерживающими жизнь без солнечного света, — возможно, даже неожиданные некрополи, подобные найденному в глубинах Индийского океана. Исследователи из Сямэньского университета планируют испытать линзу в настоящей морской воде и посмотреть, как она поведёт себя в присутствии морских обитателей.
