Possiamo fare chat video con gli astronauti a bordo della Stazione Spaziale Internazionale e guardare filmati dal vivo dalle vette ghiacciate dell'Everest.
Ma comunicare con un sottomarino o un sub? Non così semplice. La mancanza di metodi praticabili per la condivisione dei dati tra dispositivi subacquei e aerei è stata a lungo una frustrazione per scienziati, ingegneri, subacquei e funzionari militari.
Ora, i ricercatori del MIT hanno sviluppato un metodo con il potenziale per rivoluzionare la comunicazione subacquea.
"Ciò che abbiamo dimostrato è che in realtà è possibile comunicare da sott'acqua all'aria, che è stato un problema di vecchia data", afferma Fadel Adib, professore presso il Media Lab del MIT, che ha guidato la ricerca.
La difficoltà deriva dal fatto che i sensori subacquei e aerei utilizzano diversi tipi di segnali. I segnali radio che funzionano perfettamente in aereo viaggiano scarsamente in acqua. I segnali del sonar utilizzati dai sensori subacquei si riflettono sulla superficie dell'acqua anziché raggiungere l'aria.
I ricercatori del MIT hanno progettato un sistema che utilizza un trasmettitore subacqueo per inviare segnali sonar alla superficie, rendendo le vibrazioni corrispondenti agli 1 e 0 dei dati. Un ricevitore di superficie quindi legge e decodifica queste piccole vibrazioni. I ricercatori chiamano il sistema TARF (comunicazione traslazionale acustico-RF).
TARF ha un numero qualsiasi di potenziali usi del mondo reale, afferma Adib. Potrebbe essere usato per trovare gli aerei abbattuti sott'acqua leggendo i segnali dai dispositivi del sonar nella scatola nera di un aereo. Potrebbe consentire ai sottomarini di comunicare con la superficie. E potrebbe rendere la ricerca marina molto più semplice, consentendo agli scienziati di implementare sensori sottomarini che trasmettono i dati all'aria in tempo reale. Al momento, tutti i dati raccolti sott'acqua devono essere portati in superficie dal dispositivo prima che possano essere esaminati.
"È molto difficile monitorare l'oceano, motivo per cui la maggior parte dell'oceano rimane inesplorata", afferma Adib. "Utilizzando questa tecnologia, ora è possibile distribuire sensori, effettuare un monitoraggio continuo e inviare i dati al mondo esterno. Potresti studiare la vita marina e avere accesso a un mondo completamente nuovo che è ancora praticamente fuori dalla nostra portata oggi. ”
Al momento la tecnologia è a bassa risoluzione, ma Adib immagina che un giorno potrebbe essere utilizzata per lo streaming video. Pensa alle camme di squali per monitorare i terreni di riproduzione o dai feed viventi delle strane forme di vita nelle trincee.
"La superficie dell'oceano è un grosso ostacolo al trasferimento e alla comunicazione dei dati", afferma Emmett Duffy, direttore della rete di osservatori marini Tennenbaum della Smithsonian. "Gli scienziati marini usano molti sensori che attualmente dobbiamo visitare sott'acqua per scaricare i dati. Se i dati potessero essere trasmessi attraverso l'aria, come potrebbe essere per i sensori a terra, questo potrebbe rivoluzionare diverse aree della ricerca biologica marina."
Duffy afferma che la comunicazione subacquea-aerea potrebbe consentire di ottenere dati di tracciamento da grandi animali marini dotati di tag senza doverli riacquistare, il che potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere i modelli di migrazione e habitat. Potrebbe anche essere utilizzato per recuperare automaticamente i dati dai sensori subacquei in situ, consentendo agli scienziati di rintracciare specie di alghe dannose o altri animali mentre passano. Potrebbe aiutare i subacquei a svolgere sondaggi biologici per utilizzare gli strumenti online sott'acqua.
Adib e il suo studente laureato, Francesco Tonolini, hanno scritto un articolo sulla tecnologia, che hanno presentato in una conferenza sulla comunicazione dei dati ad agosto.
Lo studio iniziale di prova di concetto è stato condotto nella piscina del MIT a una profondità massima di circa 11 o 12 piedi. I prossimi passi per i ricercatori sono vedere se TARF è praticabile a profondità molto maggiori.
"Vogliamo essere in grado di portare questo in libertà e operare a decine o centinaia o addirittura migliaia di metri", afferma Adib.
Il team sta inoltre sperimentando il modo in cui la tecnologia funziona in condizioni variabili: onde alte, tempeste, tra banchi di pesci vorticosi. Vogliono anche vedere se riescono a far funzionare la tecnologia nell'altra direzione: dall'aria all'acqua. Ciò consentirebbe agli scienziati di comunicare con dispositivi sottomarini; ad esempio, reimpostare i parametri su un monitor marino.
"Questa è una dimostrazione molto interessante, sebbene su scala limitata, del potenziale dell'uso del radar a microonde come collegamento tra un dispositivo aereo e un sistema acustico subacqueo", afferma Jeff Neasham, docente all'Università di Newcastle nel Regno Unito, che ha studiato l'acustica subacquea. "Come hanno osservato gli autori, sono necessari ulteriori lavori per studiare la scalabilità del sistema, per vedere se è possibile raggiungere intervalli utili sia per il canale aereo che per quello marittimo con livelli di potenza pratici, e anche per comprendere gli effetti di condizioni d'onda più realistiche su la superficie del mare. "
Se la tecnologia riscuote successo nelle condizioni del mondo reale, aspettati che "mandare SMS durante l'immersione" sia l'ultima mania sottomarina.
