Mỹ: Phát hiện tàu ngầm bằng sinh vật biển

Ảnh minh họa

Nghiên cứu và phát triển quân sự lần này của Lầu năm góc phỏng theo những hành vi của động vật dưới nước gồm tôm, cá và động vật phù du. Mỹ sử dụng những sinh vật này để phát hiện các tàu ngầm có người lái và không người lái. Những hệ thống phát hiện tàu ngầm như vậy sẽ góp phần nâng cao khả năng của quân đội Mỹ trong việc phát hiện cả những chiếc tàu ngầm được nguy trang kín đáo và lặng lẽ nhất.

Thông thường, có 2 hệ thống được sử dụng để phát hiện tàu ngầm gồm  active sonar và passive sonar. Active sonar có chức năng phát ra tín hiệu âm thanh truyền dưới nước tới đối tượng cần biết, sau đó được phản hồi lại để xác định khoảng cách và vị trí của đối tượng này. Còn passive sonar thì không cần phát ra tín hiệu tới đối tượng mà vẫn xác định được vị trí và khoảng cách của vật lạ đang chuyển động dưới nước. Tuy nhiên, nếu một tàu ngầm được ngụy trang cẩn thận và lặng lẽ thì hệ thống này lại khó phát hiện được.

DARPA hiện nay đang bắt tay vào công cuộc tìm kiếm quy trình về cơ nản hoạt động tương tự như passive sonar, nhưng có tiềm năng trở thành phương pháp thứ 3 để phát hiện tàu ngầm dưới nước hiệu quả nhất. Chương trình mang tên “Cảm biến vĩnh viễn dưới nước – PALS”, nhắm đến cách thức sử dụng các sinh  vật sống gồm cá vược đen, cá mú khổng lồ, và tôm gõ mõ như những hệ thống cảm biến sống dưới nước. Ví dụ, cá mú khổng lồ phát ra những âm thanh gầm gừ có thể cảm nhận được cũng như nghe thấy được. Nếu một tàu ngầm khiến một con cá mú bị hoảng loạn, cá mú sẽ phát ra âm thanh gầm gừ, và âm thanh này có thể được thu nhận bởi một máy thủy âm cho dù tàu ngầm đó được ngụy trang kín đáo và lặng lẽ đến đâu.

Theo DARPA, chương trình PALS kéo dài 4 năm và cần sự vào cuộc của nhiều ngành liên quan gồm công nghệ sinh học, hóa học, vật lý, máy học, phân tích dữ liệu, hải dương học, máy học và kỹ thuật điện, radar. DARPA hiện đang tài trợ cho 5 nhóm nghiên cứu chương trình này.

Một nhóm, do Raytheon dẫn đầu đang nghiên cứu cách thức sử dụng tôm gõ mõ như một máy cảm biến ngầm. Tôm gõ mõ chuyển động hai càng của chúng với tốc độ siêu nhanh, tạo ra những bọt nước áp lực cao. Khi những bọt nước này vỡ ra sẽ tạo ra một âm thanh có sức mạnh khiến con mồi của tôm gõ mõ phải choáng váng.

Nhóm Raytheon, đứng đầu là nhà khoa học Alison Laferriere đang phát triển một hệ thống tân tiến có thể phát hiện tàu ngầm có người lái hoặc không người lái. Hệ thống này sử dụng âm thanh từ những con tôm gõ mõ để phát hiện tàu ngầm lạ. Đồng thời thu nhận âm thanh dưới nước, ví dụ từ tất cả các động vật biển, rồi dùng thuật toán học để nhận dạng sự bất thường của những âm thanh này, chẳng hạn do sự xâm nhập của tàu ngầm lạ.

Sử dụng sinh vật biển để phát hiện tàu ngầm là một ý tưởng mới. Trong khi hệ thống passive sonar vẫn phải phụ thuộc vào những âm thanh phát ra từ tàu ngầm lạ, thì động vật biển như cá mú đen và tôm gõ mõ bị hoảng sợ bởi sóng áp lực xuyên tâm từ một thiết bị tàu lạ băng qua chúng. Không giống cá heo hay hải cẩu, tôm gõ mõ và cá mú không cần phải huấn luyện, không tốn kém chi phí và khả năng thích ứng cao với mọi môi trường. Những sinh vật này phản ứng lại sóng áp lực từ vật thể tàu lạ một cách tự nhiên và đó là cơ sở để DARPA xây dựng hệ thống phát hiện vật thể lạ dưới nước.

Tuy nhiên, chương trình PALS của DARPA vấp phải một số vấn đề như trữ lượng cá mú khổng lồ đang bị đe dọa nghiêm trọng tại vùng biển Atlantic. Trong tương lai gần, khai thác quá mức và biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến khả năng phát hiện tàu ngầm của các sinh vật tiềm năng này.