Yeni Çin Sensörü ABD Nükleer Donanmasını İşe Yaramaz Hale Getiriyor mu?

Mattia Lindner

(Resim: Aleksandr Merkushev / Shutterstock.com)

Çinli araştırmacılar denizaltıları avlamak için yerçekimini kullanıyor. İşin zor yanı: Yer çekimine karşı kamuflaj yok.

ABD Donanması denizaltıları şaşırtıcı bir şekilde denizlerin enginliğinde saklanmayı başarıyor. Her türlü teknik iyileştirme onları bulmayı zorlaştırıyor.

Duyurudan sonra devamını okuyun

Ancak Çinli araştırmacılar şimdi bunu yakında değiştirebilecek bir sensör sundular. Nesneler artık yerçekimi alanındaki en küçük değişikliklere göre tespit edilebiliyor. Sistemin kalbi süper iletken kuantum girişim dedektörüdür.

Çin Bilimler Akademisi, hammadde arama ve jeolojik araştırma gibi sivil uygulama alanlarından bahsediyor. Aynı zamanda teknoloji askeri olarak da kullanılabilir: Batık nükleer denizaltıları tespit etmeyi vaat ediyor.

Yerçekimi kandırılamaz

Ses dalgaları veya manyetik alanlardan farklı olarak yerçekimi korunamaz. Kütlesi olan her nesne karakteristik bir çekim alanı yaratır.

İşte tam da bu noktada yeni sensör devreye giriyor. Yakındaki nesnelerin neden olduğu küçük yer çekimi farklılıklarını kaydeder. Örnek olarak geliştiriciler, yaklaşık 18.000 ton ağırlığındaki Amerikan Ohio sınıfı denizaltılardan bahsediyor.

Klasik yerelleştirme yöntemlerinin sınırlamaları vardır. Sonar özel kaplamalar kullanılarak sönümlenebilir. Gemiler, akıllı tasarım sayesinde manyetik alanları en aza indirebilir. Radar su altında çalışmıyor.

Duyurudan sonra devamını okuyun

Ancak bir denizaltının kütlesi her zaman ölçülebilir kalır. En azından teoride.

Pratikte Çin cihazı henüz gerekli hassasiyete sahip değil. 2019'da yapılan bir araştırma, 220 metre derinlikte bir denizaltıyı tespit etmek için gereken ölçüm doğruluğunu karekök hertz başına 0,01 Eötvös olarak tahmin etti.

Yeni sensör 0,02 Eötvös değerine ulaşıyor. Eşiğe yaklaşır ancak onu aşmaz ve bu nedenle istenen nesneleri güvenilir bir şekilde algılamak için hala çok kabadır.

Pratik sorunlar da var: Sistemin mobil platformlarda stabil çalışması gerekiyor. Su altı sinyalleri ile arka plan gürültüsünü ayırt edebilmelidir. Ve yeterli menzil sunmalıdır.

Bir ölçüm aracı olarak yüzen kütle

Çalışma şekli fiziksel bir numaraya dayanmaktadır.

Bazı malzemeler çok düşük sıcaklıklarda elektriksel dirençlerini kaybederler. Süperiletken olurlar. Bu malzemeler manyetik alanları iter. Bir mıknatıs, yüzeyine dokunmadan yüzer. Bu, her türlü mekanik sürtünmeyi ortadan kaldırır.

Araştırmacılar bu etkiyi yüzen bir test kütlesi için kullanıyorlar. Ortamdaki yer çekimi değişirse bu kütle minimum düzeyde hareket eder. Son derece hassas bir manyetik sensör, hareketi bir elektrik sinyali olarak kaydeder.

Ekip bunu, yerçekimi alanının farklı noktalarda ne kadar farklı olduğunu hesaplamak için kullanabilir. Bu degrade yakındaki nesneleri çıkarmak için kullanılabilir.

Mevcut sürüm dört yüzen kütle ile çalışmaktadır. Sistem, karşılaştırmalı ölçümler yoluyla parazit yapan sinyalleri filtreler. Sonuç: Sensör, korunaklı laboratuvarların dışında bile kullanılabilir veriler sağlar.

Kompakt ama hassas

Amerikan LIGO gibi yerçekimsel dalga dedektörleri birkaç kilometreye kadar uzanır. Olağanüstü ölçüm doğruluğu elde edin.

Çin sensörü, ofis kabini büyüklüğünde bir alana sığıyor. Ancak gelecek, diyor Güney Çin Sabah Postası (SCMP)geliştiriciye göre LIGO doğruluğuna yakın. Yalnızca bu kilometre büyüklüğündeki sistemler daha hassas ölçüm yapar.

Bilim adamları, cihazlarını günlük koşullarda kasıtlı olarak test ettiler. Ayak sesleri, geçen arabalar, rüzgar ve küçük depremler sürekli titreşim yaratır. Bütün bunlar yerçekimi ölçümlerini bozar.

Sensörün hala çalışıyor olması önemli bir adım olarak değerlendiriliyor. Çünkü askeri operasyon gemilere, uçaklara ya da insansız hava araçlarına yapılacak. Laboratuvar koşulları hiç de sakin değil.

Çeşitli Çin araştırma enstitülerinden uzmanlar sistemi inceledi. Kararınız: Bu sınıftaki cihazlarda dünya lideri. Ancak bağımsız bir uluslararası inceleme bulunmamaktadır.

Operasyonel kapsam hâlâ eksik

Ölçüm doğruluğu artmaya devam etse bile engeller devam ediyor.

Prensipte bir sensör yalnızca bir denizaltıyı tespit edebilmelidir. Uygulamada diğer yerçekimi kaynaklarından ayırt edilmesi gerekir. Deniz dağları, akıntılar ve farklı su yoğunlukları da sinyal üretir.

Karşılaştırma için bir temel oluşturmak amacıyla araştırmacıların muhtemelen okyanusun geniş alanlarını önceden haritalandırması gerekecektir.

Menzil de bir sorundur. Manyetik dedektörler denizaltıları daha uzak mesafelerden tespit edebilir. 2019 yılında yapılan araştırmaya göre, bunlara ayak uydurabilmek için bir yerçekimi sensörünün 0,0001 Eötvös hassasiyete ulaşması gerekecek. Mevcut cihaz 200 kat daha yüksektir.

Askeri sektörün ötesinde geniş uygulama yelpazesi

Geliştiriciler sivil kullanımlara vurgu yapıyor. Jeologlar sensörü maden yataklarını veya su rezervuarlarını tespit etmek için kullanabilirler. Hidrologlar yeraltı suyu akışlarını izleyebilir. Astrofizikçiler yerçekimi dalgalarına dair yeni bilgiler kazanmayı umuyorlar.

Çin yıllardır yerçekimi ölçüm teknolojisine yatırım yapıyor. Tianqin-1 uydusu 2019'un sonlarından bu yana yörüngeden veri topluyor. Üç uydudan oluşan bir ağın 2035 yılına kadar uzaydaki yerçekimi dalgalarını ölçmesi bekleniyor.

Changsha'daki yer tabanlı bir dedektör halihazırda yer çekimi ivmesini sekiz ondalık basamağa kadar ölçüyor.

Yeni SQUID sensörü bu stratejiye uyuyor. Bu da Çin'in hassas ölçümlerde yetiştiğini gösteriyor. Bunun denizaltılara karşı operasyonel bir silah haline gelip gelmeyeceği açık bir soru olmaya devam ediyor.


Yayımlandı

kategorisi

yazarı:

Etiketler:

Yorumlar

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir