Video-cseveghetünk űrhajósokkal a Nemzetközi Űrállomás fedélzetén, és élő felvételeket nézhetünk az Everest fagyott magasságaiból.
De kommunikálni egy tengeralattjáróval vagy egy búvárral? Nem olyan könnyű. A víz alatti és a levegőben közlekedő eszközök közötti adatmegosztási módszerek hiánya régóta csalódást okozott a tudósok, a mérnökök, a búvárok és a katonai tisztviselők számára egyaránt.
Az MIT kutatói most kifejlesztettek egy olyan módszert, amely a víz alatti kommunikáció forradalmasításához vezethet.
"Amit megmutattunk, hogy valóban megvalósítható a víz alatti kommunikáció a levegővel, ami régóta problémát jelent" - mondja Fadel Adib, az MIT Media Lab professzora, aki a kutatást vezette.
A nehézség abból fakad, hogy a víz alatti és a levegőben lévő érzékelők különféle jeleket használnak. A légi járművekben tökéletesen működő rádiójelek vízben rosszul haladnak. A víz alatti érzékelők által használt szonár jelek a víz felszínén visszatükröződnek, nem pedig a levegőbe kerülnek.
Az MIT kutatói olyan rendszert fejlesztettek ki, amely víz alatti adó segítségével a szonár jeleket továbbítja a felületre, az adatok 1 és 0 értékének megfelelő rezgéseket generálva. Ezután egy felszíni vevő leolvassa és dekódolja ezeket az apró rezgéseket. A kutatók a rendszert TARF-nek (transzlációs akusztikus-RF kommunikáció) hívják.
A TARF-nak tetszőleges számú lehetséges valós felhasználása van - mondja Adib. Ezt fel lehet használni a víz alá süllyedt síkok megtalálására a szonár készülékek jeleinek olvasásával a sík fekete dobozában. Ez lehetővé tenné a tengeralattjárók kommunikációját a felülettel. És ez sokkal könnyebben megkönnyítheti a tengerkutatást, ha hagyja, hogy a tudósok olyan víz alatti érzékelőket telepítsenek, amelyek valós időben továbbítják az adatokat a levegőbe. Jelenleg a víz alatti összegyűjtött adatokat a készüléknek a felszínre kell hoznia, mielőtt megvizsgálhatja azokat.
"Nagyon nehéz megfigyelni az óceánt, ezért az óceán nagy részét még nem fedezték fel" - mondja Adib. „Ennek a technológiának a segítségével érzékelőket telepíthet, folyamatos megfigyelést végezhet, és továbbíthatja az adatokat a külvilág felé. Tanulhatná a tengeri életet, és hozzáférhet egy teljesen új világhoz, amely manapság még mindig nagyjából elérhető. "
Jelenleg a technológia alacsony felbontású, de az Adib azt képzeli, hogy egy nap felhasználható lenne a videó streamingjére. Gondoljon egy cápakamerára, hogy ellenőrizze a tenyésztési területeket, vagy az árokban lévő furcsa életformák élő táplálékát.
"Az óceán felszíne nagy akadályt jelent az adatátvitel és -kommunikáció szempontjából" - mondta Emmett Duffy, a Smithsonian Tennenbaum Marine Observatories Network igazgatója. "A tengeri tudósok sok olyan érzékelőt használnak, amelyeket jelenleg azért kell vizsga alatt felkeresni az adatok letöltéséhez. Ha az adatokat levegőn keresztül sugárzhatnánk, mint például a szárazföldi érzékelőknél, ez forradalmasíthatja a tengeri biológiai kutatások több területét."
Duffy szerint a víz alatti és a levegő közötti kommunikáció lehetővé tenné a címkékkel felszerelt nagy tengeri állatok nyomon követési adatainak begyűjtését anélkül, hogy újra kellene őket elkapniuk, ami elősegítheti a tudósok megértését a vándorlási és az élőhelymintákon. Arra is fel lehet használni, hogy automatikusan lekérje az in situ víz alatti érzékelőket, lehetővé téve a tudósoknak, hogy nyomon kövessék a káros algafajokat vagy más állatokat. Segíthetne a biológiai felméréseket végző búvároknak az online eszközök víz alatti használatában.
Adib és végzős hallgatója, Francesco Tonolini társszerzőként írták a technológiáról szóló tanulmányt, amelyet augusztusban az adatkommunikáció konferenciáján mutattak be.
A kezdeti koncepciót igazoló tanulmányt a MIT medencében végezték, legfeljebb 11 vagy 12 láb mélységben. A kutatók következő lépései annak ellenőrzése, hogy a TARF sokkal mélyebben működik-e.
"Azt akarjuk, hogy ezt vadonba tudjuk vinni, és tíz vagy száz, vagy akár több ezer méterre is működhetünk" - mondja Adib.
A csapat azt is kísérletezi, hogy a technológia mennyire működik változó körülmények között - magas hullámok, viharok, kavargó halászok közepette. Azt is meg akarják tudni, hogy képesek-e a technológia más irányba működni - levegőtől a vízig. Ez lehetővé tenné a tudósok számára a víz alatti eszközökkel való kommunikációt; például a paraméterek visszaállítása egy tengeri monitoron.
"Ez egy nagyon érdekes demonstráció, bár korlátozott mértékben, a mikrohullámú radarok mint a légi jármű és a víz alatti akusztikus rendszer közötti kapcsolat összeköttetésének potenciáljáról" - mondja Jeff Neasham, az Egyesült Királyságbeli Newcastle-i Egyetem oktatója. aki a víz alatti akusztikát tanulmányozta. „Amint a szerzők megjegyezték, további munkára van szükség a rendszer méretezhetőségének vizsgálatához, annak megvizsgálásához, hogy praktikus teljesítményszintekkel elérhetők-e mind a lég-, mind a tengeri csatornák hasznos tartományai, valamint meg kell érteni a realisztikusabb hullámviszonyoknak a a tenger felszínén. ”
Ha a technológia sikeresnek bizonyul valós körülmények között, akkor számítson arra, hogy a „textil búvárkodás közben” a legújabb víz alatti őrület.
