Kosturi kitova ređaju se obalom Fuerteventure na Kanarskim ostrvima, kao surovi podsetnik štetnih posledica vojnog sonara.
Smatra se da su sonari brodova i podmornica jedni od faktora koji doprinose nasukavanju kitova, zbunjujući njihov vlastiti sonar i navodeći ih da se zaglave na plažama na obali.
Ova tehnologija nepogodna za kitove, međutim, mogla bi uskoro da stekne dostojnog rivala.
Lori Adornato, projektna menadžerka u američkoj vojnoj istraživačkoj agenciji Darpa, veruje da možemo da otkrivamo podmornice ako obraćamo više pažnje na prirodne zvuke nego na slanje pulseva sonara.
„U ovom trenutku ophodimo se prema svim tim prirodnim zvucima kao prema pozadinskoj buci ili smetnjama, koje se trudimo da uklonimo“, kaže Adornato.
„Zašto ne bismo iskoristili te zvuke i videli da li među njima možemo da pronađemo signal?“
- Kako su životinje korišćene za špijunažu
- Tužan kraj operacije spasavanja: Uspavan kit beluga koji je izvučen iz Sene
- Traženje utočišta za kita proglašenog ruskim špijunom
Njen projekat, Trajni morski živi senzori (PALS) prisluškuje morske životinje u želji da se otkriju podvodne pretnje.
Aktuelne bove sa sonarima koje se ispuštaju iz vazduha – a vojska ih koristi za otkrivanje neprijateljskih podvodnih aktivnosti – rade svega nekoliko sati u svedenoj oblasti zbog ograničenog života baterije.
Sistem PALS-a bi umesto toga mogao da pokrije širi region mesecima.
On bi mogao i da obezbedi skoro trajan način za nadzor obale i podvodnih kanala.
Adornato tvrdi da životinjske vrste koje žive na koralima i na koje može da se računa da će ostati na istom mestu mogu da budu najbolji stražari.
„Samo želite da se osigurate će vaš organizam stalno biti tamo“, kaže Adornato.
PALS sponzoriše nekoliko timova koji traže različite pristupe iskorišćavanju veoma različitih životinjskih koralnih vrsta.
Loren Čerubin je glavni istraživač tima Škarpina stražara sa Atlantskog univerziteta na Floridi, koji radi sa golijat škarpinama.
Ove ribe, koja mogu da teže i do 300 kilograma, uobičajene su za američke teritorijalne vode i proizvode glasne zvukove za odvraćanje uljeza.
„To je glasna buka niske frekvencije“, kaže Čerubin.
„One se odnose veoma zaštitnički prema svojoj teritoriji i bučaće na svakog uljeza na vlastitoj teritoriji.“
Škarpina koja se oglašava može da se čuje sa 800 metara, mada ne znači svako njeno oglašavanje da je došlo do nekakvog kontakta.
Uz specifično uzbunjivanje prilikom pojavljivanje uljeza i grabljivaca, repertoar škarpina uključuje zvuke udvaranja kako bi se privukao potencijalni par, preteće oglašavanje kad se ispituje teritorija i druge zvukove čija svrha ostaje misterija.
Tim se usredsređuje na zvuke uzbunjivanja, veoma slično osluškivanju psa čuvara koji laje na uljeze, kaže Čerubin.
Razlikovanje ovih zvukova od drugih nije lako, tako da je tim u tu svrhu angažovao algoritme mašinskog učenja.
Oni su obučavaju preslušavanjem kataloga hiljade snimaka sve dok ne počnu da razlikuju i klasifikuju različite vrste oglašavanja škarpina.
Algoritam potom može da se pretvori u softver kog pokreće mali ali moćni procesor ugrađen u podvodni mikrofon ili hidrofon.
Niz tih hidrofona mogu da prekriju koral, osluškujući oglašavanja škarpina i sledeći ih dok se uzrok uzbune pomera od jedne teritorije škarpina do druge.
Ozvučavanje razgovora među ribama možda deluje kao suluda ideja; u poređenju sa njom, rad tima PALS-a za vojnog preduzimača Rejteona deluje mnogo više kao tradicionalni anti-podmornički sonar.
Pogledajte priču o kitu špijunu:
On, međutim, ima svoj neočekivani obrt.
„Pokušavamo da otkrijemo odjeke koji nastaju kad se škljocanje škampa odbija od plovila“, kaže naučnica iz Rejteona Alison Laferijer.
„Na vrlo sličan način na koji tradicionalni sonarni sistem otkriva obijanja od zvukova koje proizvodi njegov izvor.“
Drugim rečima, on funkcioniše kao i bilo koji drugi normalni sonar samo koristeći buku koju proizvode škampi umesto veštačkih pingova.
Šljkocajući škampi, poznati i kao pištoljski škampi, smatraju se najglasnijim stvorenjima na Zemlji.
Oni stvaraju prepoznatljivi škljocaj zatvaranjem klješta toliko brzo da proizvode vakumski mehur koja puca u eksploziji plazme merenoj hiljadama stepeni.
To proizvodi bljesak svetla i talas toliko moćan da zaustavlja plen u mestu.
Škampi na taj način i komuniciraju među sobom.
Grupa škljocajućih škampa emituje stalni šum koji Leferijer poredi sa zvukom prženja slanine.
„Signal koji proizvode pištoljski škampi veoma je kratak po trajanju i neverovatno širokopojasni“, kaže Leferijer.
„Samo jedan školjacaj škampa mnogo je tiši od tradicionalnog izvora sonara, ali bi moglo da dolazi do hiljade škljocaja u minuti.“
Laferijer kaže da zvuk varira u odnosu na doba dana i temperaturu vode, ali kolonija škampa nikad nije tiha.
„Jedan od najvećih izazova sa kojima smo se suočili je izlaženje na kraj sa ogromnom količinom buke koju proizvode sami škampi i odbijanje svih tih zvuka od okruženja“, kaže Laferijer.
Tumačenje tih odbijanja ume da bude posebno teško zato što je, za razliku od tradicionalnog sonara, lokacija izvora zvuka nepoznata.
Još jednom, rešenje pruža moderni softver.
Laferijerin tim je napravio pametni algoritam kako bi analizirao zvuk i izdvojio jedan jedini škljocaj, prvo izračunavši lokaciju škampa, a potom izračunavši i putanju odbijenog zvuka i, konačno, deducirajući gde se on odbio.
Da bi razumeo povratni zvuk, Laferijerin tim je morao da napravi kompjuterske modele za određivanje toga koji odjeci potiču od nepokretnih predmeta iz okruženja i mogu da se ignorišu.
Kad se oni isključe, stiže se do predmeta koji se kreću kroz okruženje – to mogu da budu ribe, podmornice ili podvodna plovila bez posade.
Ponovo, krajnje rešenje je niz pametnih hidrofona priključenih na kompjutere, sposobnih da obrade zvuke škampa i odrede lokaciju svih potencijalno interesantnih meta u oblasti.
Drugi timovi PALS-a služili su se sličnim pristupima.
- Kako životinje prognoziraju kakve nas vremenske prilike očekuju
- Naučnici proučavaju životinje tokom „pauze od ljudi“
- Tužan kraj operacije spasavanja: Uspavan kit beluga koji je izvučen iz Sene
Istraživači Nortrop Gramana rade na još jednom sonarnom sistemu zasnovanom na škampima, a mornarički tim traži uobičajene koralne zvuke i kako ih uljezi narušavaju.
Svi oni obećavaju mrežu kibernetskih senzora koji pokrivaju široke oblasti na duge periode, dok većinu hardvera zgodno obezbeđuje priroda.
Samo je hidrofonima potrebna zamena i opravka.
„Darpin pristup bio bi istinski veliki napredak – ako uspe“, kaže Sidart Kaušal, specijalista za pomorsko ratovanje pri britanskoj ekspertskoj grupi Kraljevski institut ujedinjenih službi.
„Ekosistem trajno plutajućih rasprostranjenih živih senzora je uzbudljiv u teoriji“, kaže on.
U teoriji, ali ne nužno i u praksi.
Kaušal je skeptičan zato što prethodni projekti koji su koristili morske životinje za otkrivanje podmornica nisu bili uspešni.
Nemačke podmornice ponekad su primećivane po njihovom uticaju na bioluminescentne planktone, koji emituju jarko svetlo kad budu uznemireni; jedna je čak navodno potopljena u Prvom svetskom ratu zahvaljujući ovom efektu.
Ali kasniji pokušaji da se taj efekat redovno iskoristi, uz specijalne senzore koji traže izvore svetla u široj oblasti, nisu doveli do velikog napretka.
„Hladnoratovski napori i Sovjeta i Amerikanaca da se oni iskoriste na sistematičan način nisu urodili plodom“, kaže Kaušal.
„Delom zato što nisu našli načina da razlikuju lažne pozitivne rezultate, kao što je reakcija kita u prolasku, od prave stvari.“
Koliko dobro će PALS umeti da razlikuje podmornicu od ajkule ostaje tek da se vidi.
Adornato smatra da kombinacija morskih organizama i modernih pametnih algoritama može da pruži pouzdano „aktivirano upozorenje“ koje će navesti tradicionalnije lovce na podmornice da obrate pažnju na mogućeg uljeza.
PALS je već dovršio prvobitnu fazu održivosti, a tvorci ovog leta rade na drugoj fazi kako bi demonstrirali koliko dobro njihova rešenja rade u uslovima kontrolisanih testova.
Adornato kaže da tehnologije koje su razvili PALS mogu da se koriste i za naučna istraživanja, nadziranjem korala i drugih podvodnih okruženja putem šačice senzora.
„Ovi opservacioni sistemi sa vrlo niskim stepenom intruzije mogu da se primene na mnogo različitih okruženja a da ne naruše ekosistem koji je uspostavila priroda“, kaže Adornato.
Osluškivanje zvukova koje pravi normalni morski život i učenje kako se oni menjaju pružili bi istraživačima jeftin i ekološki način praćenja uticaja ljudskih podvodnih aktivnosti.
To bi bilo korisno za projekte kao što su obalske farme vetrova, bušenje nafte i iskopavanja sa morskog dna. Sve što treba da radimo je da osluškujemo prirodu.
Projekat je usredsređen na životinjske vrste koje su uobičajene u američkim teritorijalnim vodama, tako da ne bi nužno bilo lako preneti ih na druge regione.
Ali bi ova tehnologija uopšteno mogla da bude mnogo šire primenjiva.
PALS je dovršio prvu fazu, studiju održivosti za dva različita pristupa osluškivanja – kako koralne vrste reaguju na uljeze i sonar škljocajućih škampa.
Adornato se nada da će uspeti da izvrše testiranje na terenu 2023.
Nakon toga, ako bude bila uspešna, ova tehnologija bi se prenela korisnicima (isprva američkoj mornarici) radi razvijanja u proizvodni sistem.
Nakon toga, mogli bismo da doživimo revoluciju u otkrivanju podmornica, bez novih žrtava među kitovima do kojih dovodi sonar.
Umesto da budu pretnja po morski životinjski svet, lovci na podmornice mogli bi da počnu da rade u partnerstvu sa prirodnim svetom, a u obostranu korist.
Možda će vam i ova priča biti zanimljiva:
Pratite nas na Fejsbuku,Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]
Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici, ali i na X nalogu. Pretplatite se na PDF izdanje lista Danas.
