DARPA muốn biến hệ sinh thái biển thành cả một mạng lưới phát hiện tàu ngầm khổng lồ

DARPA (Cơ quan Chỉ đạo các Dự án Nghiên cứu Quốc phòng Tiên tiến Mỹ) đang bắt tay vào một hệ thống phát hiện tàu ngầm dưới biển rất kỳ lạ, bộ phận nghiên cứu và phát triển của Lầu Năm Góc muốn tìm hiểu hành vi của động vật dưới đáy biển bao gồm cá, tôm và thực vật phù du siêu nhỏ để có thể sử dụng chúng nhằm tạo thành “hệ thống" phát hiện tàu ngầm, cả loại có người lái và không người lái đi ngang qua. Mạng lưới này sẽ giúp tăng khả năng phát hiện cả những loại tàu ngầm kín đáo nhất.

Thông thường, có hai phương pháp để phát hiện tàu ngầm: sóng âm phản xạ (sonar) chủ động và bị động. Sóng âm phản xạ chủ động sẽ phát sóng âm thanh vào trong nước, khi các sóng âm gặp vật cả và dội trở lại thì có thể xác định vị trí tàu ngầm đối phương. Mặc dù hiệu quả, nhưng cách đồng thời cũng tiết lộ vị trí của các tàu khác, không phải tàu địch. Sóng âm phản xạ thụ động là cách nhận biết sóng âm hoặc tiếng ồn do tàu địch tạo ra. Dù an toàn, nhưng nếu một chiếc tàu đủ yên tĩnh thì sóng âm phản xạ thụ động sẽ không phát hiện được.

DARPA đang nghiên cứu quá trình nhận diện tàu ngầm mới, dù gần giống với sóng âm phản xạ chủ động, nhưng lại là một phương án hoàn toàn mới. DARPA gọi đây là Cảm biến sinh vật sống dưới biển (Persistent Aquatic Living Sensors - PALS), chương trình nghiên cứu này sẽ tìm cách sử dụnh sinh vật biển, như các vược đen, cá mú Goliath và tôm gõ mõ (snapping shrim), để làm mạng lưới cảm biến sống.

Ví dụ, cá mú Goliath có thể tạo ra những âm thanh gầm gừ dễ dàng cảm nhận và nghe được, nếu một chiếc tàu ngầm đi qua và làm phiền khiến nó phát ra âm thanh, thì việc phá âm có thể được ghi nhận bởi một cột thu âm ngầm dưới nước, dù cho tàu ngầm kia có cực kỳ yên lặng đi nữa.

DARPA mô tả PALS là một chương trình nghiên cứu kéo dài bốn năm, đòi hỏi sự đóng góp trong các lĩnh vực sinh học, hóa học, vật lý, học máy, phân tích, hải dương học, cơ khí điện, và phát hiện tín hiệu. Hiện tại DARPA đang tài trợ cho năm nhóm để nghiên cứu PALS.

Một nhóm, do Raytheon dẫn đầu, đang nghiên cứu việc sử dụng tôm gõ mõ như một cảm biến dưới nước. Tôm gõ mõ sử dụng chiếc càng lớn như một "khẩu súng" để phát ra âm thanh cường độ cao nhằm gây choáng con mồi cũng như dùng trong việc giao tiếp, liên lạc với đồng loại và những đàn tôm lớn có thể tạo ra âm thanh cực kỳ chói tai. Trong Thế chiến II, các tàu ngầm của Hải quân Hoa Kỳ đã tận dụng âm thanh chói tai của tôm để tránh bị phát hiện khi xâm nhập vào cảng Nhật Bản.

Sử dụng sinh vật biển để phát hiện tàu ngầm là một ý tưởng mới lạ. Trong khi sóng âm phản xạ thụ động dựa vào âm thanh phát ra từ tàu ngầm, sinh vật biển như cá mú goliath và tôm gõ mõ có thể bị tác động bởi áp lực nước từ tàu ngầm đi qua hoặc thậm chí từ bóng tàu lướt qua chúng. Là một mạng lưới cảm biến tự nhiên, chúng có khả năng tự duy trì. 

Tôm gõ mõ có thể tự tái tạo lại càng để tiếp tục trở thành một phần của mạng lưới. Không giống như cá heo và hải cẩu quân sự, cá mú và tôm không cần phải được huấn luyện, chúng chỉ phản ứng tự nhiên với các kích thích có khả năng là phương tiện đối thủ. Và một mạng lưới sinh vật biển tự nhiên sẽ không tốn tiền thuế của người dân.

Tất nhiên, tất cả những điều này còn phụ thuộc vào số lượng cá thể của sinh vật biển. Ví dụ, cá mú goliath có thể là một “máy dò tàu ngầm” tuyệt vời nhưng cũng đang bị đe dọa nghiêm trọng ở vùng biển Đại Tây Dương. Dù vậy tôm gõ mõ có mặt ở khắp mọi nơi và số lượng rất nhiều. Trong tương lai gần, đánh bắt quá mức và biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến khả năng của Lầu Năm Góc để phát hiện tàu ngầm thù địch.

Tham khảo: Popularmechanics