ابداع سیستمی بی‌سیم برای ارتباط هواپیماها و زیردریایی‌ها

زیردریایی‌ها از شگفت‌انگیزترین اختراعات بشر هستند. طی صدها سال دریانوردان فقط می‌توانستند روی عرشه‌ی کشتی‌ها کار کنند. اختراع زیردریایی به انسان اجازه داد تا بتواند همانند موجودات دریایی برای مدت طولانی در زیر دریا زندگی کند. زیردریایی‌ها امروزه در نقش اسکورت ناو، ناوشکن‌‌های جنگی، حفاظت از آب‌های اختصاصی، حفاظت از سواحل مهم، گشت، عملیات‌های اتمی، رهگیری و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. قسمت‌های بیرونی زیردریایی از یک بدنه‌ی استوایی، دو بال افقی در جلو، دو بال عمودی در عقب، سکان، پروانه در دم و یک بادبان تشکیل شده است.

در زیردریایی، یک آنتن رادیویی هم قرار دارد که باعث ارتباط با دیگر زیر دریایی‌ها و کشتی‌ها می‌شود. یک پرسکوپ هم وجود دارد که به کمک آن می‌توان سطح آب را دید. بدنه‌ی زیردریایی دو پوسته دارد که وسط آنها خالی است و به آن مخزن بالاست می‌گویند؛ به‌طوری که هوا و آب می‌توانند به داخل این مخزن نفوذ کنند. برای اینکه زیردریایی روی آب شناور بماند، باید وزن زیردریایی و مخزن بالاست کمتر از نیروی شناوری آب دریا باشد. اما برای اینکه زیر دریایی به داخل آب برود مخزن بالاست پر از آب می‌شود تا وزن زیردریایی بیشتر از نیروی شناوری آب شود.

زیردریایی‌ها به‌دلیل محدودیت‌هایی که سیگنال‌های آن‌ها ایجاد می‌کنند، نمی‌توانند با هر چیزی که در بالای سطح آب قرار دارند، ارتباط برقرار کنند. اما پژوهشگران ام‌آی‌تی (MIT) سیستمی را اختراع کرده‌اند که زیردریایی‌ها را نه‌تنها با کشتی‌های روی آب، بلکه با هواپیماها مستقیما مرتبط می‌کند. این سیستم ارتباطی که TARF نام گرفته است، سیگنال سونار را به سطح آب می‌فرستد؛ جایی که ارتعاشات کوچک در فرکانس‌های مختلف با صفر و یک‌های داده‌های باینری مرتبط هستند. ناوبری یا سونار، دستگاه ردیاب زیردریایی است که با استفاده از انتشار امواج صوتی، کار می‌کند.

در بالای آب یک رادار با فرکانس بسیار بالا (۳۰ تا ۳۰۰ گیگاهرتز) تغییرات مختلف در زوایای سیگنال را که مربوط به بیت‌های داده است، دریافت می‌کند. سپس این سیستم سیگنال‌ها را پردازش و به داده‌های ارزشمند تبدیل و همچنین از فرکانس‌های امواج دریا استفاده می‌کند تا تفاوت میان امواج بزرگ و کوچک را مشخص کند تا پژوهشگران موجی را که مدنظرشان است، انتخاب کنند. این سیستم در هر حال حاضر نمی‌تواند تصاویر یا گزارش‌های پر از جزئیات را منتقل کند و فقط می‌تواند اطلاعات را با سرعت چندصد بیت در ثانیه، مخابره کند.

مودم‌های دایل‌آپ برای انتقال اطلاعات از این سیستم سریع‌ترند؛ ولی این مودم‌ها فقط به‌صورت یک‌طرفه اطلاعات را منتقل می‌کنند. تکنولوژی فعلی MIT هنوز به تکامل نرسیده است و راه زیادی در پیش دارد، اما ایده‌ی کلی پروژه، کارآمدی خود را اثبات کرده است. پژوهشگران MIT می‌گویند که تا به امروز سیستم TARF را در تانک آب آزمایشگاه و استخری که شناگران در حال شنا در آن بوده‌اند، آزمایش کرده‌اند. با این حال، سیستم آنها با دقت هرچه تمام‌تر قادر به تشخیص سیگنال‌های سونار بوده است.

البته استخر با اقیانوس تفاوت بسیار دارد و پژوهشگران می‌گویند سیستم TARF فعلا در روزهای آرام آزمایش می‌شود تا برای فازهای بعدی آماده شود. پژوهشگران دانشگاه MIT امیدوارند که با پیشرفت کارکرد این دستگاه، استفاده از آن در امواج دریا را میسر سازند. با استفاده از سیستم جدید، زیردریایی‌ها قادر خواهند بود یافته‌های خود را مستقیما به پهپادها و هواپیماهایی که بالای دریا در حال پروازند، ارسال کنند. با وجود سیستم TARF دیگر نیاز دیگر نیازی به استفاده از قایق به عنوان واسطه، نخواهد بود. این مقاله هنوز در ژورنال منتشر نشده، اما در کنفرانس بوداپست ارائه شده بود.