Τα υποθαλάσσια οπτικά καλώδια, τα οποία εκτείνονται σε περισσότερα από 1,2 εκατομμύρια χιλιόμετρα (750.000 μίλια) στον βυθό των ωκεανών, αποκτούν πλέον νέα στρατιωτική χρήση στην ανθυποβρυχιακή άμυνα. Μια αναδυόμενη τεχνολογία, γνωστή ως Distributed Acoustic Sensing (DAS), καθιστά αυτό εφικτό.

Αρχικά σχεδιασμένα για τηλεπικοινωνίες, τα καλώδια αυτά προσαρμόζονται τώρα ώστε να λειτουργούν ως τεράστιες, παθητικές ηχοεντοπιστικές συστοιχίες, ικανές να ανιχνεύουν, να ταξινομούν και να παρακολουθούν υποβρύχια, επιφανειακά πλοία και κάθε είδους δραστηριότητα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας.

Η ιδέα, που μέχρι πρότινος θεωρούνταν θεωρητική, κινείται ταχύτατα προς πραγματικές εφαρμογές άμυνας.

Από καλώδια σε τεράστιους αισθητήρες ήχου

Η τεχνολογία DAS λειτουργεί χρησιμοποιώντας συνηθισμένα οπτικά καλώδια ως μακριές αλυσίδες ακουστικών αισθητήρων. Όταν ένας παλμικός λέιζερ διέρχεται μέσα από το καλώδιο, οι μικροσκοπικές ανακλάσεις του φωτός μεταβάλλονται ανάλογα με τους κραδασμούς ή την πίεση που προκαλούν οι ήχοι στο περιβάλλον.

Με την ανάλυση αυτών των μοτίβων, προηγμένοι αλγόριθμοι μπορούν να εντοπίσουν και να προσδιορίσουν πηγές υποθαλάσσιου ήχου, όπως κινητήρες υποβρυχίων, προπέλες πλοίων ή σεισμική δραστηριότητα.

Η τεχνολογία αυτή μετατρέπει τα υπάρχοντα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα σε ένα συνεχές, κατανεμημένο σύστημα παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο, ικανό να «ακούει» τον ωκεανό για χιλιάδες μίλια, με πολύ χαμηλότερο κόστος από τα παραδοσιακά σόναρ ή τα δίκτυα υδρόφωνων.

Πέρα από τις στρατιωτικές εφαρμογές, το DAS μπορεί να ανιχνεύει παραβιάσεις καλωδίων, φυσικές καταστροφές όπως σεισμούς, ακόμη και παράνομες υποθαλάσσιες δραστηριότητες, παρέχοντας στρατηγικά και εμπορικά οφέλη.

Τα τελευταία χρόνια, αρκετές μελέτες έχουν επιβεβαιώσει ότι το DAS μπορεί να εντοπίζει και να παρακολουθεί πλοία και υποβρύχια σε ρηχά και βαθιά νερά, συσχετίζοντας τα ακουστικά δεδομένα με GPS ή AIS μέσω τεχνητής νοημοσύνης.

Προγράμματα ΗΠΑ, Ηνωμένου Βασιλείου και Ε.Ε.

Οι Ηνωμένες Πολιτείες, το Ηνωμένο Βασίλειο, η Αυστραλία και πολλές ευρωπαϊκές χώρες αναπτύσσουν προγράμματα για την ενσωμάτωση του DAS στην επίγνωση θαλάσσιου χώρου τους.

Στις ΗΠΑ, το Πολεμικό Ναυτικό και ερευνητικοί φορείς έχουν περάσει από δοκιμές στα ανοικτά της Δυτικής Ακτής στην ενσωμάτωση δεδομένων DAS σε επιχειρησιακά δίκτυα. Δοκιμάζεται η σύνθεση δεδομένων από αισθητήρες DAS, αεροσκάφη P-8A Poseidon και υποβρύχια drones, με στόχο την ενίσχυση των δυνατοτήτων εντοπισμού στον Ειρηνικό μέσω AI.

Το Υπουργείο Άμυνας του Ηνωμένου Βασιλείου και μεγάλοι τηλεπικοινωνιακοί πάροχοι έχουν πραγματοποιήσει δοκιμές στον Βόρειο Ατλαντικό και τη Βόρεια Θάλασσα, για την παρακολούθηση υποθαλάσσιων υποδομών και τον εντοπισμό υποβρυχίων. Το Λονδίνο είναι από τα πρώτα που αναγνώρισε επισήμως το DAS ως τμήμα της στρατηγικής του για προστασία καλωδίων και εθνική άμυνα.

Σε ολόκληρη την Ευρώπη, χώρες όπως η Ολλανδία, η Νορβηγία και η Γερμανία δοκιμάζουν τη χρήση του DAS για εντοπισμό πλοίων. Η Ολλανδία πρωτοστάτησε στην εφαρμογή του στη Βόρεια Θάλασσα, ενώ νορβηγικές εταιρείες αναπτύσσουν συστήματα μεγάλης εμβέλειας για την Αρκτική. Η Ε.Ε. μέσω του προγράμματος Horizon χρηματοδοτεί σχετικά ερευνητικά έργα για ασφάλεια θαλάσσιων υποδομών.

Στο πλαίσιο του AUKUS, η Αυστραλία συνεργάζεται με ΗΠΑ και ΗΒ για τη σύνδεση του DAS με AI και μη επανδρωμένα υποβρύχια οχήματα (UUVs), με στόχο τη δημιουργία κοινής δικτυωμένης υποθαλάσσιας επιτήρησης στον Ινδο-Ειρηνικό.

Ένα νέο υποθαλάσσιο πεδίο μάχης

Η Κίνα και η Ρωσία αναπτύσσουν επίσης τεχνολογίες DAS. Η Κίνα, με ένα από τα πυκνότερα δίκτυα καλωδίων παγκοσμίως, φέρεται να δοκιμάζει το DAS για επιτήρηση και ανίχνευση παρεμβάσεων.

Η Ρωσία, ανήσυχη για τη δυτική παρακολούθηση στην Αρκτική και τη Βαλτική, έχει προειδοποιήσει ότι τέτοια δίκτυα ενδέχεται να απειλήσουν τα στρατηγικά της υποβρύχια.

Πρόσφατα περιστατικά κομμένων ή κατεστραμμένων υποθαλάσσιων καλωδίων έχουν καταδείξει πως αυτά τα δίκτυα εξελίσσονται σε νέο μέτωπο γεωπολιτικού ανταγωνισμού.

Αναλυτές τονίζουν ότι το DAS προσφέρει τρία βασικά πλεονεκτήματα:

1. αξιοποιεί υπάρχουσα υποδομή,

2. παρέχει διαρκή και αθέατη επιτήρηση,

3. μπορεί να επεκταθεί σε τεράστιες αποστάσεις.

Ωστόσο, υπάρχουν προκλήσεις. Το σύστημα παράγει τεράστιο όγκο δεδομένων, απαιτώντας εξελιγμένη επεξεργασία με AI για φιλτράρισμα σημάτων, ενώ η ανίχνευση «αθόρυβων» υποβρυχίων παραμένει δύσκολη.

Παράλληλα, αυξάνονται οι φόβοι ότι αντίπαλα κράτη μπορεί να επιχειρήσουν παρεμβολές, παραπλανήσεις ή φυσικές επιθέσεις στα καλώδια.

Η νέα εποχή στην υποθαλάσσια επιτήρηση

Οι ειδικοί εκτιμούν ότι η εξάπλωση του DAS θα μεταμορφώσει την υποθαλάσσια κατασκοπεία και τον πόλεμο. Με τη μετατροπή των καλωδίων επικοινωνίας σε «ακουστικά οδοφράγματα», οι στρατοί θα μπορούν να ανιχνεύουν κινήσεις υποβρυχίων σχεδόν σε πραγματικό χρόνο, σε στενά, διαύλους και εμπορικές οδούς.

Η τεχνολογία ήδη επηρεάζει τον στρατιωτικό σχεδιασμό, θολώνοντας τα όρια ανάμεσα σε πληροφορίες, κυβερνοεπιχειρήσεις και ανθυποβρυχιακή άμυνα.

Με τους ρυθμούς ανάπτυξης της τεχνητής νοημοσύνης και των οπτικών αισθητήρων, οι ειδικοί προβλέπουν ότι μέσα σε πέντε χρόνια θα δούμε τα πρώτα «εικονικά δίκτυα υδρόφωνων» να εκτείνονται διαωκεάνια, καθιστώντας πολύ πιο δύσκολη την αθέατη κίνηση υποβρυχίων σε περιοχές πυκνών καλωδιακών δικτύων.

ΠΗΓΗ: Interesting Engineering