Лента новостей

23:36
Псаки: Одной из тем разговора между Патрушевым и Салливаном стала судьба Навального
23:35
Письмо в поддержку Алексея Навального подписали уже более сотни деятелей культуры
23:34
NASA: Второй полет вертолета на Марсе может состояться 22 апреля
23:33
«Интерфакс»: Переговоры политсоветников лидеров «нормандской четверки» по Донбассу окончились безрезультатно
23:29
Менеджер Honor анонсировал выпуск нового смартфона Honor Play в мае
23:28
Amazon купила девять пусков ракет ULA Atlas 5 для вывода своих интернет-спутников Kuiper на орбиту
23:24
Этап конкурса по полевой выучке среди ремонтных подразделений вооружения ВДВ «Мастер-оружейник» стартовал на полигоне «Тесницкое» в Тульской области
23:23
Учащиеся кадетского класса Селенгинской средней школы Республики Бурятия побывали в гостях у десантников из Улан-Удэ
23:21
Чехия исключила Росатом из тендера на строительство АЭС
23:20
Parler может вернуться в App Store
23:19
Путин: готовящиеся к посланию меры поддержки должны быть результативными и рачительными
23:17
Слуцкий призвал страны ПАСЕ пресекать нарушение конвенции о защите нацменьшинств
23:16
МИД России ответил на заявления о возврате земельного участка посольства в Праге
23:15
Слуцкий считает, что России нужно жестко отвечать на провокации в СЕ
23:13
Ростех показал взаимодействие гаубицы Мста-С с беспилотником
23:11
Ураганный экшен о приключениях советских военных мотоциклистов в виртуальной реальности
23:02
Правительство ФРГ уверено, что на Украине господствует свобода мнений и прессы
23:01
Аваков: Украина полностью готова дать отпор «бешеному псу»
22:57
В Сети появилось видео уничтожения условного противника с помощью С-400
22:56
Митрахович: отказ Росатому в строительстве АЭС больно ударит по Чехии
22:55
Магистр философии Оксфорда: Байден испортил отношения с Москвой из-за критики в свой адрес
22:41
Глава МИД Эстонии выразила готовность предоставить убежище Алексею Навальному
22:39
"РТ-Инвест" показала Минфину, как потратить 1,3 трлн рублей и получить 100% возвратов по налогам
22:37
Альянс условно уничтожен
22:33
Путин призвал эффективно использовать каждый рубль в экономике
22:32
Альфа-Банк разместил евробонды по Базелю-III объемом $350 миллионов
22:30
МИД РФ отреагировал на призыв вернуть часть территории посольства в Праге
22:29
Источник раскрыл подробности переговоров по Донбассу
22:28
Источник заявил о дальнейшем затягивании переговоров по Донбассу
22:27
Центр по примирению раскрыл планы боевиков по подготовке терактов в Сирии
Все новости

Архив публикаций

«    Апрель 2021    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930 


Мировое обозрение»Военная техника»Нейтринные коммуникации: как решают проблемы со связью подлодок

Нейтринные коммуникации: как решают проблемы со связью подлодок



Современные субмарины настолько бесшумны, что, говорят, будто целый подводный ракетный крейсер может пройти мимо пловца в море незамеченным, если только тот не заденет его ногой. Уходя на глубину в десятки и сотни метров, они становятся неслышимы и невидимы для радаров: для радиосигнала водная среда почти непрозрачна. По той же причине и связь с подлодками остается слабой и ограниченной.

Нейтринные коммуникации: как решают проблемы со связью подлодок


Свободно движутся сквозь воду лишь волны частотой несколько герц и длиной в десятки и сотни тысяч километров. Однако генерация таких сверхдлинных радиоволн требует огромной энергии, и каждая станция связи, способная использовать крайне низкие частоты, – чрезвычайно сложный и дорогостоящий проект, большинству стран либо не слишком нужный, либо вовсе непосильный. Насколько известно, подобные системы применяются лишь российским («Зевс») и американским (Seafarer) «подплавом».

При этом для принятия сигнала субмарина должна выбросить магнитную антенну достаточной длины и буксировать ее, снижая свою невидимость. Эффективность такой связи невысока: с помощью медленно колеблющихся волн возможно передавать в минуту не больше пары бит данных. 

Для полноценных коммуникаций приходится использовать более короткие радиоволны диапазона очень низких частот. Они способны проникать на глубину примерно 20 м, позволяя подводникам оставаться под водой, ограничиться более короткими антеннами и увеличить пропускную способность примерно до 50 бит/с. С излучением такого сигнала справляются не только циклопические радиостанции, но и, например, специализированные командные самолеты с буксируемыми тросами-антеннами длиной до нескольких километров. Все эти сложности возникают из самой природы электромагнитных колебаний и, кажется, в принципе непреодолимы.

Субмарина










Новые источники


Ученые не оставляют попыток наладить принципиально новый канал связи с подводными аппаратами, в котором роль радиосигнала отводится модулированному пучку нейтрино. Эти частицы не несут заряда, почти ничего не весят и свободно проходят сквозь самую плотную среду. Нередко упоминается, что нейтрино способен пролететь насквозь слой свинца толщиной в тысячу световых лет. Тем более не помеха для них километры океанских глубин. Потоки нейтрино прилетают к нам от Солнца, из далекого космоса, и продолжают свое путешествие, ничего не замечая. Лишь редчайшие из них, столкнувшись с частицами атомного ядра, оставляют хоть какие-то следы своего визита, – и в этом случае их удается детектировать.






В получении узконаправленных потоков нейтрино особых затруднений нет: для этого существуют синхротроны. Разогнав пучок протонов и направив его в мишень, можно получить целый «душ» мезонов, быстрых и короткоживущих частиц, которые через долю секунды распадаются с образованием узкого, коллимированного пучка мюонных нейтрино. Такой излучатель способен обеспечить передачу сигнала в любую точку планеты, просто просвечивая ее насквозь и пересылая в минуту уже целые десятки байт.




Fermilab NuMI






Прием и передача


Уловить нейтрино непросто, но отдельные частицы из потока все-таки можно зарегистрировать и с подлодки. Для этого корпус можно покрыть тонкой металлизированной оболочкой, превратив его в многометровый детектор. Еще перспективнее оснастить судно датчиками черенковского излучения, которое создают некоторые нейтрино, пролетая сквозь воду. Этот подход намного увеличивает размеры принимающей «антенны»: вспышки можно обнаруживать с расстояния до нескольких километров, а искусственный интеллект наверняка поможет выделить нужный сигнал из естественного светового шума океана.




В 2012 году нейтринная связь была продемонстрирована на практике. Используя источник Fermilab NuMI, физики передали сигнал на расположенный в километре от него детектор MINERvA, экранированный 210 м скальной породы. Первым словом было «нейтрино», и на его пересылку со скоростью 0,1 бит/с ушло почти 2,5 ч. «Для практического применения потребуются существенные усовершенствования генераторов и детекторов», – резюмировали ученые.







Схема передачи сигнала

Для надежного чтения трансляцию нейтринного сигнала пришлось повторить 3454 раза: в среднем за одну передачу регистрировалось всего лишь 0,81 частицы. Поток высокоэнергетических протонов сталкивается с углеродной мишенью (1), создавая целый «ливень» пионов и каонов. Электромагнитное поле фокусирует (2) частицы и направляет в сторону детектора. По пути они распадаются (3), производя нейтрино; «лишние» частицы отсекаются (4) или задерживаются плотной скальной породой (5).


Но даже если такой прогресс будет достигнут, нейтринная связь останется односторонней – как радиоточка или телевизор. Единственным выходом из этого кажется установка на подлодке настоящего синхротрона, собственного источника нейтрино, – задача уж совсем фантастическая. Но ведь когда-то и ядерный реактор на борту судна казался чем-то невероятным.


Роман Фишман


Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Подпишись:




Вам может быть интересно:


Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх