מאת: יעל הלפמן כהן
מדענים מאוניברסיטת סאות’המפטון פיתחו סונאר תת מימי המסוגל לזהות עצמים דרך ענני בועות הממסכים ופוגעים ביכולת הזיהוי של סונאר רגיל.
מדענים מאוניברסיטת סאות’המפטון פיתחו סונאר תת מימי המסוגל לזהות עצמים דרך ענני בועות הממסכים ופוגעים ביכולת הזיהוי של סונאר רגיל.
סונארים מזוהים בעולם החי עם העטלפים. הסונארים מאפשרים התמצאות במרחב באמצעות פענוח של מערכת מורכבת של אותות חופפים. גם דולפינים משתמשים בהבדלים בין האותות היוצאים והחוזרים מעצמים בסביבה למציאת מזונם במים.
סונארים תת מימיים רגילים פותחו בעיקר למטרות צבאיות ויועדו למים עמוקים, שם אין ענני בועות. בתווך של מים רדודים המאופיין בזרימה ובענני בועות, האותות המשודרים מהסונאר נשברים בדרכם למטרה ויכולת יצירת התמונה נפגעת. פיתוח סונאר המסוגל לזהות מטרות גם במים רדודים המאופיינים בענני בועות הוא אתגר הנדסי.
על מנת לתפוס טרף דולפינים מייצרים רשת של בועות בה סונאר רגיל לא יעבוד. צוות החוקרים הניח שלדולפינים יש מנגנון סונאר טוב יותר המאפשר תפקוד גם בתווך של בועות. מכיוון שלא היו מחקרים קודמים על סוג הסונאר בו משתמשים הדולפינים בתווך הבועות, החוקרים ניסו לחשוב אילו אותות על הדולפינים לייצר כדי להתמודד עם אתגר זה.
התמונה באדיבות Camille Ménard
כפי שמרמז השם, קונספט הסונאר החדש שפותח מבוסס על שני טורים של אותות "תאומים" חופפים. לאות הראשון בכל זוג יש צורת גל שהיא שחזור הפוך של תאומו. האות הראשון נפלט שבריר שנייה לפני תאומו ההפוך.
צוות המחקר הראה שסונאר האותות התאומים יכול לטפל בפיזור האות מהמטרה ולהבחין בין אותות הבאים מענני הבועות ומהעצמים. החוקרים הראו בניסוי שלסונאר זה ביצועים טובים יותר מסונאר רגיל בזיהוי דיסק פלדה קטן שנמצא תחת תנאי בועות המדמות את גלי האוקיאנוסים. בשלב הבא החוקרים השוו את יכולת סונאר האותות התאומים לזהות את קרקעית הים יחסית לסונאר רגיל. נמצא שלסונאר זה ביצועים טובים יותר בזיהוי הקרקע מאחורי נתיב של כלי שיט גדולים כמו מעבורות, נתיב המאופיין בזרימה ובועות.
אפליקציות ימיות אפשריות לסונאר שפותח כוללות הגנה על נמלי ים, זיהוי משקעים ימיים וגילוי חומרי נפץ מוסתרים. טכנולוגיה דומה ניתנת ליישום גם באפליקציות רפואיות של הדמיה רפואית לרבות הדמיה מגנטית.
מרכיבי המפתח של טכנולוגית סונאר האותות התאומים מופיעים במינים שונים, אך הם לא נמצאו כולם באורגניזם אחד. מנגנון הפעולה המלא של סונאר הדולפין נשאר עדיין בגדר תעלומה.
מקור
