Kiemelkedő részletességgel rögzítettek felvételeket egy innovatív szonár segítségével | National Geographic

A szintetikus apertúrájú szonár lehetőséget teremt arra, hogy a kutatók interferometriás technikák alkalmazásával mélyreható méréseket végezzenek, és részletes térképet készítsenek a tengerfenék rejtett világáról.

A műholdas radarmérések világában már régóta alkalmazzák a szintetikus apertúrájú radar interferometriát (InSAR), ám most a hangalapú változata is lenyűgöző eredményeket produkál. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a tengerfenéken lévő objektumokat hihetetlenül részletesen, mindössze 3 centiméteres felbontásban láthassuk, míg a korábbi technikák csupán 25 centiméteres felbontásra voltak képesek. Az új megközelítés valódi forradalmat hoz a víz alatti vizsgálatok terén, bemutatva a modern technológia határait.

A mozgó vízi vagy víz alatti jármű hanghullámokat bocsát ki, majd méri azok visszaverődését a tengerfenékről. Mivel folyamatosan halad, a különböző helyekről érkező visszhangokat úgy lehet kombinálni, mintha egyetlen, sokkal nagyobb méretű szonár (úgynevezett szintetikus apertúra) végezte volna a mérést.

Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy a megszokott módszerekhez képest lényegesen részletesebb képek készüljenek. Emellett az InSAS technológia jelentősen nagyobb területet képes egyszerre feltérképezni, mint a hagyományos többsugaras szonárok.

A módszer elméleti alapjai több évtizedesek, azonban a gyakorlati alkalmazása csak a 2010-es évektől fogva kezdett elterjedni. Eredetileg hadászati célokra fejlesztették ki (aknakeresésre), ám amikor kiderült, mire is képes, más szakterületek is "lecsaptak" rá. "Mindent megváltoztathat" - mondta el Yizhak Makovsky, a Haifai Egyetem kutatója a Science-nek.

A felbontásának köszönhetően lehetőség nyílik az élőlények és azok rejtekhelyeinek, valamint a geológiai sajátosságok alapos megfigyelésére. A mélytengeri bányászat várható fellendülése révén kulcsszerepet játszhat abban, hogy felfedezzük, mely területek számítanak „lakottaknak” és melyeket érdemes védenünk.

A használata sem olcsó, sem pedig egyszerű. Ezek olyan berendezések, amelyek értéke millió dollárokban mérhető, és amelyeket jellemzően egyenesen haladó járművek működtetnek. Míg egy műhold esetében ez nem jelenthet problémát, a mozgó tengeren vagy az óceánban már sokkal bonyolultabb a helyzet. Rendkívül pontosan kell nyomon követni, hogy a műszer éppen hol helyezkedik el, pillanatról pillanatra.

A víz alatti navigáció területén a GPS használata sajnos nem lehetséges, hiszen a hanghullámok terjedése jóval lassabb a rádióhullámokénál. Ennek ellenére a precíz navigációs rendszerek alkalmazása elengedhetetlen, és ha ez sikerül, a kapott adatok minősége igazán figyelemre méltó lehet. Ehhez azonban nem csupán fejlett technológiák szükségesek, hanem magasan képzett szakemberek is, akik gyakran csak a hadiipar keretein belül találhatók meg. Éppen ezért előfordulhat, hogy a katonai személyzet és a hozzájuk tartozó eszközök „kölcsönzésével” segítik a tudományos projektek megvalósítását. A hadseregen kívül csupán a legnagyobb anyagi erőforrásokkal rendelkező kutatócsoportok képesek megengedni maguknak az InSAS rendszerek beszerzését és fenntartását.

Makovsky és csapata nemrégiben publikált egy figyelemre méltó kutatási eredményt, amelyben egy Haifa melletti tengeri övezetben végeztek kísérleti felmérést. Az InSAS technológia alkalmazásával végzett felmérés során búvárok is részt vettek, és az így összegyűjtött adatokat egyesítették. A két különböző forrásból származó információt gépi tanulás révén feldolgozva olyan innovatív módszert alakítottak ki, amely más helyszíneken is hasznosítható.

"Már az is nyilvánvalóvá vált, ha algás egy szikla" - nyilatkozta Makovsky. Egy tervezett tengerfenék bányászati projekt keretében, természetvédők megbízásából végzett kutatás során például cápabölcsődére és más élőlények nyomaira bukkant. Kutatása eredményeként a víz alatti bányászat helyett védett tengeri övezet jött létre a helyszínen.

Az InSAS egy innovatív és hatékony eszköz a régészeti kutatások során, különösen az Északi-tenger területén, ahol eddig ismeretlen világháborús hajóroncsokat fedeztek fel a segítségével. A rendszer képes azonosítani olyan egyedi tárgyakat, mint például speciális bombák és hordók, amelyeket a hagyományos szonározási technikák nem tudtak volna észlelni. Amikor a veszélyes roncsok eltávolítására kerül sor, ezek az információk rendkívül értékesek lesznek a biztonságos műveletek lebonyolítása érdekében.