Арктические геофоны: как ученые слушают лед и следят за маневрами конкурентов

Под арктическим льдом звучит шум природы и техники. Треск ледяных щитов смешивается с пением белух и гулом двигателей кораблей, которые заходят все дальше на север.

Исследователи из Лаборатории Линкольна MIT во время мартовской операции Ice Camp (OIC) 2024 испытали обновленные геофоны. Эти датчики фиксируют вибрации морского льда, позволяя буквально слышать происходящее в океане.

Зачем слушать лед

Акустический ландшафт Арктики стремительно меняется. Льды тают, открывая новые маршруты для торговых судов и военных флотов. Ученые собирают данные о звуках ледяных разломов, чтобы научиться предсказывать изменения климата и вовремя замечать активность конкурирующих государств в регионе.

Бен Эванс, сотрудник группы передовых подводных систем лаборатории, отмечает, что исследователям важно понимать, как именно распространяются сигналы под водой. Определение «акустического почерка» каждой трещины поможет усилить безопасность прибрежных поселений и скорректировать геополитические стратегии.

Испытания в экстремальных условиях

Экспедиция проходила в тяжелых метеоусловиях. Видимость падала до нуля из-за постоянных метелей. Температура опускалась до -32 °C, а порывы ветра достигали 64 км/ч. Из-за непогоды полеты в лагерь прекратились на пять дней, хотя обычно совершается до девяти рейсов в сутки. Команда успела развернуть только четверть запланированного оборудования, прежде чем шторм заставил их вернуться в укрытие.

Связь через магнитные поля

Помимо геофонов, ученые тестировали технологию передачи данных. Дэвид Уэлихан работал с магнитным модемом норвежской компании Havguard. В отличие от радиоволн, которые быстро затухают в морской воде, магнитные поля проходят сквозь толщу льда и воды гораздо эффективнее.

Чтобы испытать прибор, исследователи переместились в Уткиагвик — самый северный город США. Там они пробурили прорубь в льду толщиной более метра и опустили под воду автономный аппарат с модемом. Тесты показали скорость передачи данных около 1,2 Кбит/с. Этого достаточно для передачи критически важной информации с датчиков.

Будущее без людей на льду

К следующей экспедиции в 2028 году лаборатория планирует создать датчики, которые можно будет сбрасывать с самолетов. Это позволит собирать данные в самых труднодоступных точках без риска для жизни исследователей. Информация с таких автономных станций будет передаваться через дроны или спутники.

«Главная задача — свести к минимуму присутствие человека на льду», — резюмирует Уэлихан. Прошедшая миссия подтвердила: погода в Арктике диктует свои правила, поэтому ученым нужны простые и надежные способы доставки оборудования и удаленного получения данных.