Новый гравитационный детектор, созданный китайскими учеными, способен, как предполагается, обнаруживать подводные лодки, находящиеся под водой. Первоначально это устройство было разработано для научных целей и поиска полезных ископаемых, но теперь оно может найти применение и в военной сфере.
Проект использует сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство, сокращенно SQUID. Этот тип магнитометра обладает способностью фиксировать незначительные колебания гравитационного поля, что, в теории, может быть применено для обнаружения подводных лодок. В случае дальнейшего совершенствования технологии, она сможет, к примеру, выявлять крупные объекты, такие как американские подводные лодки класса «Огайо» с водоизмещением 18 000 тонн.
Фактически, это конструкция, состоящая из парящей массы, способной двигаться без каких-либо трений и реагировать на небольшие изменения гравитации. Ее работа основана на поддержании небольшого объекта в состоянии невесомости, при этом максимально снижаются проявления трения. При незначительных колебаниях гравитационного поля (например, вблизи массивного тела) происходит смещение объекта на минимальное расстояние. Любое изменение положения этой массы может быть зафиксировано с высокой степенью точности.
По словам ученых, наиболее трудным этапом является проведение измерения. Для реализации этой возможности исследователи использовали эффект Мейснера. Данное явление характеризуется тем, что при охлаждении определенных материалов до экстремальных температур они перестают проводить магнитные поля, а наоборот, полностью выталкивают их. Вследствие этого сверхпроводник отталкивает магниты, вызывая их левитацию. Это обеспечивает движение без трения и исключает любые механические воздействия.
Эта настройка также гарантирует высокую чувствительность к движению, что делает ее оптимальной для гравитационных измерений. По словам разработчиков, это могут быть одни из наиболее точных из когда-либо созданных измерительных приборов. Они не определяют массу, а способны фиксировать гравитационный градиент – изменения в направлении и силе гравитационного поля. Новейшее устройство не просто регистрирует гравитационное поле, но и позволяет измерять колебания гравитации в пространстве.
Принимая за основу гравитационный фон величину 9,8, прохождение подводной лодки мимо устройства вызывает незначительное изменение показаний, порядка 0,000000002 (две миллиардные доли). Эта величина крайне мала, однако достаточна для фиксации детектором аномалии. Важно отметить, что данный метод обнаружения не поддается обману или имитации. Традиционные способы поиска подводных лодок, включая сонар, радар и магнитную детекцию, могут быть частично подавлены с применением специальных средств противодействия.
Подводные лодки – это всегда массивные объекты, и их воздействие на гравитационное поле невозможно скрыть. Также не представляется возможным «отключить», уменьшить или поглотить массу. Тем не менее, как подчеркивает команда разработчиков, на данный момент это лишь экспериментальная технология. Устройство пока не обладает достаточной чувствительностью для применения в задачах, таких как обнаружение подводных лодок. В то же время, ученые утверждают, что с каждым днем они приближаются к достижению этой цели.
Значимым моментом проведенного исследования является то, что тестирование устройства проводилось не только в лабораторных условиях, где строго контролируются все параметры. Это особенно ценно, учитывая высокую чувствительность подобных детекторов к внешним воздействиям, таким как вибрация от шагов, шум от транспорта, ветер, водные волны и даже сейсмическая активность. Подтверждение работоспособности технологии в условиях, насыщенных подобными помехами, позволит использовать ее на морских судах, летательных аппаратах и беспилотных летательных аппаратах, что, безусловно, представляет интерес для специалистов, разрабатывающих военные стратегии.