|
; {/ ^! \! o: ^- ^ 作者：文/星球科普
% D/ }: F/ B+ j- p5 _1 J 时至今日，人类对于海洋的探索仍然相当有限，甚至有些人认为将人类送上太空都要比人类到海洋深处容易得多。然而，借助传统的声呐设备或许可以帮助我们了解的更多。利用声波来确定物体的接近程度，声呐无疑给深海研究带来了革命性的变化。
7 O% e# \" C, \" t
1 |* w1 c( o8 a8 G2 v5 q8 X3 ? 可不幸的是，声呐也有它自身的局限性。例如，声呐波从空气传播到水中时，会损失几乎99.99%的能量，反之亦然。这使得在大型海洋测绘项目中使用机载声呐几乎是不可能的。幸运的是，为了解决这个问题，斯坦福大学的研究人员开发了光声机载声呐系统（PASS），它可以利用空气中的光和水中的声音生成高质量的海底图像。 % ?, m* e. h2 ^1 F, ~/ }
1 z+ R2 k, T/ i- S
负责该项目的研究人员艾丹·菲茨帕特里克（Aidan Fitzpatrick）对光声机载声呐系统的功能给出了这样的描述：“光在空气中传播效率很高，而声音在水中传播性很好，如果我们能将两者结合起来，我们就能做到两全其美。” 简单地说，艾丹·菲茨帕特里克和他的团队找到了一种将光和声音结合起来生成高质量海底图像的方法。 2 a7 P. S" r m* c) G( S
0 z: M" s+ Y# D6 G5 V+ k 事实上，该项目利用了一种叫做光声效应的原理。光声效应最早是由亚历山大·格雷厄姆·贝尔（Alexander Graham Bell）在19世纪末提出的，它往往发生在光被物体吸收并引起热膨胀之时。 4 Q, v& ]& n V" b
7 |/ B0 p( S! M9 L0 C6 S" @: a 在这种情况下，菲茨帕特里克和他的团队在水上使用了光声效应。当他们通过无人机发射一束特殊的激光，并以所需的声波频率调制到水面上时，海洋表面会发生热膨胀，从而使声波从水面发出。一旦进入水下，这些声波的行为类似于声呐波，反射物体并将信号传回无人机。一旦无人机接收到这些波，数据就会被处理，形成人类可识别的图像。 ; b+ Y6 u: C, N6 f& v
- B* X. _& [9 \
虽然光声机载声呐系统还没有做好量产的准备，但菲茨帕特里克认为这只是时间的问题，按照他的估计，这或许将在未来6-12个月的时间里实现。一旦准备好大规模的生产，那将可能会改变我们之前对海底世界的认知。 % h# ?6 D& C# P
( a9 z$ G9 ~4 Z$ C! D+ y- x" q
大规模的海底测绘项目将揭示新的海洋生物群落，并有可能发现新的物种。这个系统也可用于军方，它可以从空中探测水下的威胁。不仅如此，菲茨帕特里克还设想这个系统可以用来寻找失踪的飞机或沉没的船只，说不准真的可以帮助我们揭开马航370航班在南印度洋某处失踪的神秘面纱呢？
& E& j. E5 }% W- Z, D I' k# k- R
8 `, ^3 i( s; `' e( [# m9 _
5 j" l9 a% Z1 f! R2 H3 k( | G# e4 k7 G
| 
