Lahko se pogovarjamo z astronavti na Mednarodni vesoljski postaji in gledamo posnetke v živo z zmrznjenih višin Everesta.
Toda komuniciranje s podmornico ali potapljačem? Ni tako enostavno. Pomanjkanje izvedljivih metod za izmenjavo podatkov med podvodnimi in zračnimi napravami je že dolgo neugodno za znanstvenike, inženirje, potapljače in vojaške uradnike.
Zdaj so raziskovalci na MIT razvili metodo s potencialom za revolucijo podvodne komunikacije.
"Pokazali smo, da je dejansko možno komunicirati iz vode v zrak, kar je že dolgo težava, " pravi Fadel Adib, profesor na MIT-ovem laboratoriju za medije, ki je vodil raziskavo.
Težavnost izvira iz dejstva, da podvodni in zračni senzorji uporabljajo različne vrste signalov. Radijski signali, ki odlično delujejo pri zraku, slabo potujejo v vodi. Sonarni signali, ki jih uporabljajo podvodni senzorji, se odbijajo od površine vode in ne segajo do zraka.
Raziskovalci MIT so zasnovali sistem, ki uporablja podvodni oddajnik za pošiljanje sončnih signalov na površino, pri čemer so vibracije ustrezale 1s in 0s podatkov. Nato površinski sprejemnik bere in dekodira te drobne vibracije. Raziskovalci pravijo sistem TARF (translacijska zvočno-RF komunikacija).
Arib pravi, da ima TARF poljubno število možnih uporab v resničnem svetu. Lahko bi ga uporabili za iskanje padlih letal pod vodo z branjem signalov iz sonarskih naprav v črnem oknu letala. Podmornicam lahko omogoči komunikacijo s površino. In marsikatere raziskave na morju bi lahko veliko olajšale, tako da bi znanstvenikom omogočili, da v realnem času oddajo podvodne senzorje, ki podatke prenašajo nazaj v zrak. Zdaj je treba vse podatke, zbrane pod vodo, spraviti na površino, preden jih je mogoče pregledati.
"Zelo težko je nadzorovati ocean, zato je večina oceana še vedno neraziskana, " pravi Adib. »Zdaj lahko s to tehnologijo razporedite senzorje in neprestano spremljate ter podatke pošiljate v zunanji svet. Lahko bi preučevali morsko življenje in imeli dostop do povsem novega sveta, ki je še vedno precej zunaj našega dosega. "
Trenutno je tehnologija nizka ločljivost, vendar Adib domneva, da bi jo nekega dne lahko uporabili za pretakanje videoposnetkov. Pomislite, da bodo morske pse spremljali gnezdilnice ali žive krme čudnih oblik življenja v jarkih.
"Oceanska površina je velika ovira pri prenosu in komunikaciji podatkov, " pravi Emmett Duffy, direktor mreže mornarskih opazovalnic Tennenbaum iz Smithsoniana. "Pomorski znanstveniki uporabljajo veliko senzorjev, ki jih trenutno moramo obiskati pod vodo za prenos podatkov. Če bi podatke lahko prenašali skozi zrak, kot je to mogoče za senzorje na kopnem, bi to lahko spremenilo več področij morskih bioloških raziskav."
Duffy pravi, da bi komunikacija pod vodo in zrakom lahko omogočila pridobitev podatkov o sledenju velikih morskih živali, opremljenih z oznakami, ne da bi jih morali ponovno ujeti, kar bi lahko znanstvenikom pomagalo razumeti migracijske in habitatne vzorce. Lahko bi ga uporabili tudi za samodejno pridobivanje podatkov iz in situ podvodnih senzorjev, s čimer bi znanstveniki lahko spremljali škodljive vrste alg ali druge živali, ki so mimo. Potapljalcem lahko pomaga, da opravijo biološke raziskave za uporabo spletnih orodij pod vodo.
Adib in njegov podiplomski študent Francesco Tonolini sta bila soavtorja prispevka o tehnologiji, ki sta ga predstavila avgusta na konferenci o komunikaciji s podatki.
Začetna študija o dokazu koncepta je bila izvedena v bazenu MIT na največjih globinah približno 11 ali 12 čevljev. Naslednji korak raziskovalcev je, da ugotovijo, ali je TARF izvedljiv na veliko večjih globinah.
"Želimo si, da bi to lahko odnesli v naravo in delovali na več deset ali sto ali celo tisoč metrov, " pravi Adib.
Ekipa tudi eksperimentira, kako dobro deluje tehnologija v različnih pogojih - visoki valovi, nevihte, med vrtinčenjem rib. Prav tako želijo preveriti, ali tehnologija lahko deluje v drugo smer - zrak v vodo. To bi znanstvenikom omogočilo komunikacijo s podvodnimi napravami; na primer ponastavitev parametrov na pomorskem monitorju.
"To je zelo zanimiva demonstracija potenciala uporabe mikrovalovnega radarja kot povezave med napravo v zraku in podvodnim akustičnim sistemom, čeprav v omejenem obsegu, " pravi Jeff Neasham, predavatelj na univerzi v Newcastlu v Veliki Britaniji, ki je študiral podvodno akustiko. "Kot so zapisali avtorji, je potrebno nadaljnje delo za raziskovanje razširljivosti sistema, da bi ugotovili, ali je mogoče uporabiti obseg tako za zračni kot morski kanal s praktičnimi nivoji moči, pa tudi za razumevanje učinkov realnejših valovnih razmer na morska gladina. "
Če se bo tehnologija v resničnem svetu izkazala za uspešno, pričakujte, da bo "tekstovanje med potapljanjem" zadnje podvodno noro.
