Могут ли подводные звуковые сигналы раскрыть величайшую загадку авиации?

© Райан/Adobe Stock

Рейс MH370 Malaysian Airlines пропал 8 марта 2014 года, на борту находились 239 человек. Несмотря на обширные поисковые усилия, окончательное местонахождение самолета остается неизвестным. Это стало одной из величайших загадок авиации.

Наше новое исследование изучает возможность обнаружения подводных акустических сигналов, создаваемых авиакатастрофами, такими как предполагаемое падение MH370, чтобы дать новое представление о его судьбе.

Рейс MH370 следовал из Куала-Лумпура в Пекин, когда пропал с экранов радаров. Официальные расследования показывают, что он отклонился от запланированного маршрута и направился на юго-запад через Индийский океан. Несмотря на многонациональные поисковые усилия, в том числе обширные подводные поиски вдоль и вблизи так называемой «седьмой дуги» (области, определенной последней связью между спутником и самолетом), основные обломки не были найдены.

Лишь несколько обломков, выброшенных на берег островов в западной части Индийского океана, были подтверждены как принадлежащие MH370. В результате семьи пассажиров, поисковые группы и весь мир столкнулись с вопросами, оставшимися без ответа.

Акустический анализ
Гидрофоны — это подводные микрофоны, которые улавливают звуковые волны и изменения давления в океане. Такая технология показала себя многообещающей в обнаружении сигналов давления от различных событий, включая авиакатастрофы. Эти типы сигналов могут распространяться на тысячи километров, что делает гидрофоны ценным инструментом для выявления и классификации событий в морской среде.

Для нашего исследования мы проанализировали данные гидроакустических станций Организации Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний (ОДВЗЯИ). Мы сосредоточились на данных со станций на мысе Леувин в Западной Австралии и на острове Диего-Гарсия в Индийском океане.

Оба объекта действовали примерно в то время, когда, как предполагается, разбился MH370. Эти станции расположены в пределах десятков минут прохождения сигнала от седьмой дуги. Станции ОДВЗЯИ ранее обнаруживали характерные сигналы давления от авиакатастроф, а также землетрясений различной силы на расстоянии более 5000 километров.

Способ воздействия определяет такие свойства сигнала, как продолжительность, диапазон частот и громкость. Изучая эти сигналы, мы надеялись выявить любые потенциальные акустические свидетельства крушения MH370.

Предыдущий анализ, проведенный учеными из Университета Кертина, а затем и нами, подтвердил сигнал неизвестного источника, зафиксированный на станции мыс Леувин, в направлении седьмой дуги. Но оно вышло за рамки временного окна, предложенного официальным поиском.

Наше последнее исследование было сосредоточено на официальном и узком временном окне. Анализ выявил только один соответствующий сигнал в направлении седьмой дуги, зафиксированный на станции мыс Леувин. Но этот сигнал не был обнаружен на станции Диего-Гарсия. Это вызывает вопросы о его происхождении. Мы также изучили данные о сигналах на первоначальной траектории полета MH370, но не обнаружили соответствующих акустических сигнатур.

Учитывая лишь небольшое количество происшествий с самолетами в прошлом, наши выводы не являются окончательными. Но 200-тонный самолет, упавший на скорости 200 метров в секунду, высвободит кинетическую энергию, эквивалентную небольшому землетрясению. Оно было бы достаточно большим, чтобы его можно было зарегистрировать гидрофонами за тысячи километров.

Учитывая чувствительность гидрофонов, маловероятно, что большой самолет, столкнувшийся с поверхностью океана, не оставит заметного следа давления, особенно на близлежащих гидрофонах. Но неблагоприятные условия океана потенциально могут ослабить или скрыть такой сигнал.

Контролируемые взрывы
Чтобы помочь разрешить споры об обнаруживаемости акустического сигнала от MH370, практическим подходом могло бы стать проведение контролируемых взрывов вдоль седьмой дуги, аналогично тем, которые были сделаны для подводной лодки ARA San Juan.

15 ноября 2017 года ARA San Juan, принадлежащий ВМС Аргентины, пропал без вести во время учений. Через несколько часов необычный сигнал был зафиксирован станциями ОДВЗЯИ. Чтобы помочь в поиске, две недели спустя недалеко от последнего известного места был проведен сброс калибровочной гранаты с воздуха.

Калибровочная граната, которую также зафиксировали гидроакустические станции ОДВЗЯИ, была похожа на необычный сигнал, исходивший от взрыва подводной лодки. Подводную лодку нашли через год, все 44 члена экипажа погибли.

Аналогичные учения с использованием либо взрывов, либо пневматических пушек с уровнями энергии, эквивалентными тем, которые предположительно связаны с MH370, могут быть проведены вдоль седьмой дуги. Если бы сигналы от таких взрывов показали амплитуды давления, аналогичные интересующему сигналу, это позволило бы сосредоточить будущие поиски на этом сигнале. Если сигналы, обнаруженные как на мысе Леувин, так и на Диего-Гарсия, намного сильнее, чем рассматриваемый сигнал, потребуется дальнейший анализ сигналов с обеих станций.

Это также может привести к переоценке данных, использованных для определения седьмой дуги, с учетом новых сценариев, основанных на обновленных результатах. Кроме того, изменения в силе сигнала могут дать представление об условиях, влияющих на изменчивость, что потенциально помогает лучше определять места воздействия на основе конкретных ландшафтов и маршрутов.

Итак, хотя наше исследование не указывает точное место крушения MH370, оно подчеркивает потенциал гидроакустических технологий в разгадке этой авиационной загадки. Совершенствуя наши методы и проводя дальнейшие эксперименты, мы могли бы получить новое представление о судьбе MH370 и улучшить нашу реакцию на будущие морские инциденты.

Продолжающиеся усилия по обнаружению MH370 направлены не только на то, чтобы восстановить связь с пострадавшими семьями, но и на расширение наших возможностей отслеживать и понимать авиационные происшествия на обширных океанских просторах.

Автор
Усама Кадри, преподаватель кафедры прикладной математики Кардиффского университета

(Источник: Разговор )