作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/12/6 11:47:29
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水下传感器网络帮助追踪阿根廷失联潜艇

11月,阿根廷海军的“圣胡安号”潜艇在南美东海岸失踪。图片来源:AP/REX/Shutterstock

不久前,阿根廷海军同“圣胡安号”潜艇失去联系。这是一艘由柴油驱动的小型潜艇,曾参与在巴塔哥尼亚东海岸进行的演习。

约一周后,总部位于维也纳的“全面禁止核试验条约组织”(CTBTO)宣称,它的国际监控系统——由旨在探测核爆炸(无论它们在地球上的何处发生)的传感器构成的网络——收听到一个和在“圣胡安号”潜艇最后已知位置附近出现的爆炸声相一致的声音。该潜艇当时载有44名工作人员。

CTBTO的系统拥有多种科学应用。这并非其首次在可能的灾难发生后被投入使用。例如,2000年,研究人员分析了CTBTO的数据,以寻找失踪的俄罗斯潜艇“库尔斯克”号存在的迹象。2014年,他们利用该系统尝试判断马来西亚航空公司MH370航班的命运。

据CTBTO水声工程师Mario Zampolli介绍,该系统在全球拥有289个站点,并且在完全建成后,将拥有337个。研究人员利用了4种不同的技术:地震和大气次声波以及水声和放射性能核素站点——探测可能的爆炸产生的放射性同位素的痕迹。所有信息都会汇集到位于维也纳的国际数据中心以及该中心的分析师那里,以便确定是否有任何感兴趣的事件同核爆炸存在关联。这些系统能全天候记录数据。信号被储存起来并且用于各种科学应用和减灾防护。

关于该系统如何帮助搜寻“圣胡安号”潜艇,Zampolli表示,有6个水下站点安装了水听器。其中2个接收到了信号:一个位于大西洋中赤道以南的阿森松岛,另一个位于非洲和南极洲中间的南印度洋克罗泽群岛。同时,由于每个站点都拥有3个传感器,基于信号到达每个传感器的时间上的延迟,研究人员可计算出信号来自哪个方向。如果计算出从这些点开始的测地线,两条线交叉的位置会非常靠近潜艇最后联系的地方。

研究人员找到了声音的起源位置。据估测,它发生在潜艇和基地进行最后一次联系的3小时21分钟后。Zampolli等人对声音进行了详细分析,并且确信这不是一起自然事件。它是一种脉冲信号——短促而尖锐。该信号的某些方面同此前在爆炸中发现的声音一致。(宗华)

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