This post is also available in:
English (אנגלית)
צוות ממעבדת לינקולן של MIT פיתח הידרופון קומפקטי וזול שיכול לשנות את תחום החישה התת־ימית – מהגנה וביטחון ועד תעשייה ומחקר מדעי. ההתקן, המבוסס על מיקרופון MEMS מסחרי (Microelectromechanical Systems), מציע ביצועים המשתווים ואף עולים על אלו של מכשירים גדולים ויקרים בהרבה.
הידרופונים, הממירים גלי קול תת־ימיים לאותות חשמליים, הם רכיב חיוני ביישומים כמו גילוי צוללות, ניטור סביבתי ותצפיות אוקיינוגרפיות. אך במתכונתם הרגילה הם גדולים, עדינים ויקרים לייצור, ולכן השימוש בהם מוגבל ברשתות חישה נרחבות או חד־פעמיות. הפיתוח החדש מתמודד עם אתגר זה באמצעות עיצוב מחדש של ההידרופון סביב מיקרופון MEMS סטנדרטי, מאותו סוג המשמש בסמארטפונים ובמכשירי שמיעה.
כדי להבטיח פעולה אמינה מתחת למים, הצוות עטף את המיקרופון בשכבת פולימר מגן, תוך שמירה על חלל אוויר זעיר סביב הדיאפרגמה כדי לשמר את הרגישות. לאחר הדמיות ובדיקות שטח מקיפות, החוקרים מצאו כי הרגישות הגבוהה של חיישן ה-MEMS מאזנת את אובדן האות הנובע ממגע האוויר. התוצאה הינה התקן קל משקל, עמיד ואמין, השומר על יחס אות־לרעש מצוין גם בעומקים של עד 120 מטרים.
במהלך ניסויים באגם סנקה שבניו יורק, ההידרופון הציג רגישות הנמצאת במרחק של כמה דציבלים בלבד מרמת הרעש הנמוכה ביותר באוקיינוס, אשר נחשב לרף הביצועים למדד מצוינות בתחום האקוסטיקה הימית. גודלו הזעיר וצריכת האנרגיה הנמוכה שלו הופכים אותו למועמד אידיאלי לפריסה ברשתות חישה מבוזרות, בכלים תת־ימיים אוטונומיים (AUVs) או במערכות ניטור ימי ארוכות טווח.
מעבר לשימושיו האזרחיים, להמצאה זו יש פוטנציאל משמעותי גם בתחומי ההגנה והביטחון הלאומי. הידרופון קומפקטי וזול זה עשוי לאפשר הקמת רשתות צפופות של חיישנים תת־ימיים לגילוי צוללות, לאיתור כלי שיט בלתי מאוישים או לניטור גבולות ימיים. בנוסף, הוא עשוי לשפר את יכולות התקשורת והניווט של כוחות ימיים באמצעות מיפוי אקוסטי מדויק יותר ואיסוף יעיל של אותות קול.
הפיתוח מייצג שינוי מעשי בגישת הטכנולוגיה התת־ימית – מעבר ממערכות מגושמות ומורכבות לפתרונות חישה מודולריים, גמישים וברי־הרחבה. עם המשך פיתוח ואופטימיזציה, ההידרופון מבוסס ה-MEMS עשוי להפוך לאבן יסוד בדור הבא של מערכות המעקב התת־ימיות והמודיעין הסביבתי.
