Акустический мониторинг

контрольная работа

1. Трудности перевода «языка океана»

Человек издревле прислушивался к звукам, идущим из водных глубин. Правда, не всегда мог объяснить их происхождение. Так, в 1963 году, когда моряки советской атомной подводной лодки достигли Северного полюса, акустическая вахта субмарины уловила в недрах океана загадочный звук. Время от времени моряки слышали шум работающего двигателя. Объект с необычной "внеземной" ловкостью резко изменял скорость и направление. Подводники пришли в смятение. Позже источник сигнала был установлен - оказалось, что акустики уловили сердцебиение кита. Млекопитающее сопровождало лодку и создавало причудливый шумовой фон. Сердце царя океанов обладает мощностью в несколько десятков лошадиных сил и способно перекачивать до десяти тонн крови в сутки. Неудивительно, что оно шумело, словно мощный дизель.

В шестидесятые годы современная гидроакустика только зарождалась, и поэтому технические средства не позволяли правильно идентифицировать всю какофонию океанских звуков. Теперь же акватории бороздят научно-исследовательские суда, напичканные современным высокотехнологичным оборудованием, которые помогут ученым разобраться в океанском многоголосии.

Именно военные специалисты подтолкнули гражданских технарей к созданию проекта глобального акустического мониторинга Мирового океана. Стратегическую систему звукового контроля, состоявшую из цепочки подводных гидрофонов, впоследствии перенацелили для решения мирных задач. Этот проект работает на базе технической системы наблюдений американского ВМФ. Однако со временем она претерпела значительный «апгрейд». Специалисты Тихоокеанской морской экологической лаборатории национального Центра управления океанических и атмосферных исследований США научились контролировать отдаленные области Мирового океана, не покрытые сетью гидрофонов, расположенных на глубине нескольких сотен метров. Ученые усилили акустическую систему военных гидротелефонами, которые способны работать автономно и передавать данные на центральный пульт управления. Именно здесь исследователи получают окончательные данные в виде спектрограмм, другими словами, графических изображений сигналов. За годы работы у сотрудников лаборатории набралась целая «романтическая коллекция» всевозможных записей. Здесь есть песни китов, отголоски подводных землетрясений, шум винтов подводных лодок, звуки столкновения айсбергов и даже шорох растущих кораллов.

Однако на этом «апгрейд» не закончился. Следуя в ногу с прогрессом, океанологи дополнительно оборудовали свои плавающие лаборатории мощными активными системами гидроакустики, основанными на низкочастотном излучении. Так к процессу прослушивания океанских глубин добавилась еще одна методика - сканирование. Новое оборудование можно назвать идеальным инструментом для поиска подводных цивилизаций - эффективно и безопасно. «Дело в том, что оптические средства не позволяют заглянуть в глубины океана, - говорит кандидат физико-математических наук из Института прикладной физики РАН Александр Малеханов, принимавший участие в разработке системы, - даже в условиях идеально чистой воды видимость ограниченна. Электромагнитные волны тоже не проникают на большую глубину. Поэтому остается один-единственный способ безвредного изучения океана - гидроакустика». Схема простая: сигнал "А" выходит из передатчика высокой мощности, дальше отражается от точки "Б" и затем возвращается обратно и попадает в высокочувствительный приемник. Хитрый механизм обработки сигнала позволяет получить представление о рельефе дна и о нахождении практически любого объекта на территории в несколько сотен километров.

Делись добром ;)