USA chcą podsłuchiwać oceany
USA pracują nad rozproszonym wojskowym systemem monitorowania wybrzeży morskich, oceanów, cieśnin i obiektów strategicznych takich jak lotniskowce przy wykorzystaniu receptorów żywych organizmów morskich takich jak ryby, koralowce, małże, meduzy czy ośmiornice. Noszący nazwę Persistent Auquatic Living Sensors (PALS) program został zainaugurowany na zlecenie Departamentu Obrony USA przez Biuro Technologii Biologicznych Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA) na konferencji w Arlington w stanie Wirginia w marcu 2018 roku z udziałem przedstawicieli ośrodków akademickich, instytutów badawczych i laboratoriów uczestniczących w realizacji programu (m.in. Naval Research Laboratory, Naval Undersea Warfare Center i innych).
PALS był odpowiedzią na ogłoszenie przez Rosję w marcu 2018 roku wprowadzenia sześciu „superbroni”, to jest systemów uzbrojenia atomowego lub zdolnych do przenoszenia ładunków nuklearnych. Były to naddźwiękowy system rakietowy „Awangard”, międzykontynentalny pocisk manewrujący „Burewiestnik”, przeciwokrętowy hipersoniczny pocisk rakietowy „Cyrkon”, hipersoniczna rakieta „Kindżał” wystrzeliwana z MIG-a 31, odpalany z silosów międzykontynentalny pocisk rakietowy „Sarmata”, przede wszystkim zaś samosterujący podwodny pocisk rakietowy (UUV) „Posejdon”. Ten ostatni – jeśli zostałby zdetonowany u wybrzeża USA – spowodowałby radioaktywne tsunami i zniszczenia których neutralizacja trwałaby lata a nawet dekady. Wykrycie „Posejdona” przy pomocy konwencjonalnych systemów detekcji jest zaś praktycznie niemożliwe.
Zaangażowani w PALS inżynierowie, technicy i oceanografowie prowadzą badania fizyczne, chemiczne, biologiczne i przy wykorzystaniu sztucznej inteligencji, mające zidentyfikować i przetworzyć na potrzeby jednostek monitorowania i dowództwa wojskowego informacje na temat sygnałów i zmian zachowania morskich organizmów żywych na obecność okrętów podwodnych, zdalnie sterowanych i autonomicznych robotów (ang. unmanned underwater vessels, UUV) oraz płetwonurków w nadzorowanych miejscach. Sygnały te miałyby być wykrywane i poddawane charakteryzacji przez odpowiednie urządzenia oraz udostępniane w czasie rzeczywistym jednostkom monitorowania i dowodzenia w postaci wskaźników i wykresów wyświetlanych na monitorach komputerów.
PALS ma wykorzystywać responsywność organizmów morskich na sygnały wizualne, akustyczne, mechaniczne, elektryczne, magnetyczne i chemiczne. Wykorzystanie receptorów organizmów morskich ma umożliwić obserwację na szeroką skalę, utrudniając zarazem identyfikację przez przeciwnika czynników obserwacji będących w tym przypadku po prostu biosferą danego regionu. Poszerzyć spektrum obserwacji i obniżyć jej koszty ma także fakt obecności organizmów morskich w niszach nieprzyjaznych człowiekowi i podnoszących koszty penetracji przy pomocy technologii jak wody o ekstremalnych temperaturach, ciemnościach czy ciśnieniu.
Celem programu jest obserwacja, charakteryzacja i kategoryzacja zachowań organizmów morskich ze szczególnym uwzględnieniem rozróżnienia reakcji na zakłócenia naturalne i pojazdy podwodne. Chodzi też o zaprojektowanie sprzętu, oprogramowania i systemów analitycznych służących do obserwacji zachowań organizmów morskich, filtrowania dotyczących tego informacji w celu wykluczenia fałszywych alarmów i przesyłania sygnałów alarmowych do wojskowych ośrodków monitorowania i dowodzenia. Zaprojektowanie i zbudowanie odpowiedniego sprzętu zostało zlecone przez DARPA koncernowi Northrop Grumman i zaangażowanym w PALS podmiotom akademickim, przemysłowym i z Floty USA. Sprzęt ten ma obejmować między innymi hydrofony, sonary, kamery oraz czujniki magnetyczne, kinetyczne i akustyczne.
Program zakłada dwa etapy: w pierwszym organizmy morskie wykrywałyby obecność pojazdu podwodnego lub innego czynnika zakłócającego w ich środowisku i odpowiadały sygnałem wyjściowym lub innym obserwowalnym zachowaniem, w drugim zaś zbudowany przez człowieka system wykrywający obserwowałby, nagrywał oraz interpretował reakcje organizmów morskich, przekazując do zdalnych użytkowników końcowych przetworzone i skategoryzowane sygnały alarmowe. Ze względu na wszechobecność, samowystarczalność i samopowielanie się organizmów morskich, system ma być dyskretny, powszechny, permanentny, mieć niski stosunek poziomu kosztów do poziomu skuteczności i nie wymagać dużych nakładów sprzętowych.
W ramach programu utworzono pięć zespołów badawczych zajmujących się badaniem odpowiednio: reakcji świetlnych mikroorganizmów bioluminescencyjnych na przepływy wody powodowane przez pojazdy podwodne (zajmuje się tym Northrop Grumman); przemieszczania się niektórych mikroorganizmów w kierunku obszarów zmniejszonego ciśnienia magnetycznego powstających w pobliżu pojazdów podwodnych; niskiej częstotliwości sygnałów emitowanych przez ciepłowodną rybę Itajarę goliata w reakcji na zbliżających się płetwonurków, drony i okręty podwodne (Florida Atlantic University); rozchodzenia się trzaskających dźwięków emitowanych przez krewetkę Alpheidae które odbijają się od przepływających obiektów i mogą być traktowane jak sygnał sonaru (Northrop Grumman, Raytheon BBN); zmian prędkości i kierunku przemieszczania się ławic okonia w reakcji na przepływające w pobliżu obiekty (Centrum Nauk o Środowisku Uniwersytetu Maryland). Dodatkowo Centrum Podwodnych Działań Wojennych Marynarki Wojennej (ang. Naval Undersea Warfare Center) – Oddział Newport bada reakcje raf koralowych na przepływające UUV.
PALS nie wymaga dużych nakładów finansowych, konieczne są jednak odpowiednie materiały, programy komputerowe i algorytmy. DARPA nie ujawnia szczegółów prowadzonych badań, wiadomo jednak że ich przedmiotem jest określenie między innymi czy stworzenia morskie odmiennie reagują na przepływające w pobliżu inne stworzenia i na okręty podwodne. Celem ma być między innymi skatalogowanie sygnałów wysyłanych przez zwierzęta identyfikujące ruch w odległości do pięciuset metrów. Nie wyklucza się modyfikacji genetycznej organizmów morskich na potrzeby obronności w ściśle ograniczonych rejonach. Do zaawansowanego przetwarzania sygnałów, ich klasyfikacji i ekstrakcji ich cech pozwalających określić rodzaj i cechy obiektu w reakcji na który sygnał został wyemitowany, zakłada się wykorzystanie sztucznej inteligencji.
W końcu 2020 roku DARPA ogłosiła, że cztery zespoły badawcze wykazały że organizmy morskie zdolne są do wykrywania obecności wojskowych obiektów podwodnych i reagują na nie specyficznymi sygnałami lub zachowaniem które poddają się pomiarowi naukowemu oraz że sygnały te można wyekstrahować z „szumu” środowiska morskiego. W fazie drugiej systemy wykrywające miały wykazać skuteczność działania w realistycznych warunkach na przeciągu trzydziestu dni. Zakwalifikowane do fazy trzeciej, która miała zostać uruchomiona w listopadzie 2021 roku, miały wykazać skuteczność działania w realistycznych warunkach na przeciągu sześćdziesięciu dni.
Wyzwaniem dla programu będzie na pewno filtracja sygnałów (odsianie reakcji na czynniki zagrożenia militarnego od wszystkich pozostałych reakcji) i podatność systemu na wpływy zakłócające (przeciwnik może łatwo zakłócać działanie systemu, „zagłuszając” go szumem fałszywych sygnałów). Program został zaplanowany na cztery lata i ma się wpisywać w koncepcję Podwodnego Internetu Rzeczy (ang. Internet of Underwater Things, IoUT), nie wiemy jednak na jakim etapie realizacji się znajduje. Wydaje się jednak mało prawdopodobne by PALS mógł rzeczywiście zneutralizować atak przy pomocy rozwijającego prędkość do 185 km/h „Posejdona”.
Ronald Lasecki
Wesprzyj moją pracę analityczną
Komentarze
Prześlij komentarz