שדרוג משמעותי לתקשורת אלחוטית ללוחמים – בשלבי פיתוח

U.S. Army 2nd Lt. Nicholas Prieto, a platoon leader with the 82nd Airborne Division's 1st Brigade Combat Team, works with forward observer, Spc. Jonathan Myers, to call in air support during a firefight with insurgents, June 30, 2012, Ghazni Province, Afghanistan. At left is Prieto’s radioman, Pfc. Blaze Glocar. (U.S. Army photo by Sgt. Michael J. MacLeod, Task Force 1-82 PAO)

This post is also available in: English (אנגלית)

פיתוח חדש של משרד ההגנה האמריקאי בתחום התקשורת עבור חיילים עשוי להרחיב את התקשורת האלחוטית לסביבות התת-ימית, התת-קרקעית ואחרות.

תקשורת אלחוטית היא למעשה יישום של מערכת מורכבת, במסגרתה אותות רדיו נעים ממשדר אחד למקלט בצורת שדות חשמליים ומגנטיים שמשתלבים עם גלים אלקטרומגנטיים.

היסודות הפזיקליים הללו מציבים מגבלות נוקשות שמטרידות גורמים רבים, ביניהם גם את מחלקת ההגנה האמריקאית. חיוני שאותות הרדיו יפגעו בקירות מוחשיים כשהם פוגשים חומרים כמו מים, אדמה או אבן – שעלוליםו לשבש את האותות.

לאחרונה הודיע מנהל תכנית האנטנה המכנית (AMEBA) בסוכנות המחקר המתקדמת לביטחון בארה"ב (DARPA) טרוי אולסון, כי בכוונתו לחשוף ממד שלא רבים מכירים בתחום הפיזיקה האלקטרומגנטית, שיוכל להרחיב תקשורת והעברת נתונים מתחת לפני המים, האדמה ותנאים אחרים שעד כה לא היו נגישים.

על פי האתר של DARPA, הבסיס לגילויים החדשים הללו הם גלים אלקטרומגנטיים בתדירות נמוכה מאוד (ULF) בתחום שבין מאות הרץ ל-3 קילוהרץ, שמסוגלים לעבור מרחק גם בחומרים כמו מים, אדמה, אבן, ברזל ועוד. מעגל של גלים בתדירות מאוד נמוכה (VLF) שנע מ-3 קילוהרץ ל-30 קילוהרץ, מציע אפשרויות תקשורת משום שעבור אורכי גל אלה המסדרון האטמוספרי שבין פני הקרקע ליונוספירה – החלק הגבוה ביותר של האטמוספירה והעשיר ביותר במטען חשמלי – מתנהג כמו גלי רדיו בהם האותות יכולים להיות מועברים סביב הפלנטה.

עם התוכנית, אולסון מתכוון לפתח סוגים חדשים של משדרי גלי ה-VLF וה-ULF שיהיו קטנים, קלים וחסכוניים בחשמל במידה כזו, שלוחם יוכל לשאת מכשיר כזה בין אם זה על הקרקע, מתחתיה או במים. במקום להסתמך על מעגלים חשמליים ומגבירי עוצמה חשמלית על מנת ליצור זרם חשמלי שיוכל להיקלט, האנטנות החדשות יוכלו ליצור את האותות בכך שיניעו חומרים שקרובים לשדות חשמליים או מגנטים בעלי עוצמה גבוהה.

בכדי לאפשר יכולות חדשות בהקשרים של ביטחון לאומי, האתגרים שמולם ניצבת התוכנית כוללים יצירת שדות אלקטרוניים ומגנטיים חזקים יותר בהיקפים קטנים יותר של כוח מזה שהושקע בעבר במשדר של גלים מסוג זה. ידרשו פיתוחים כימיים, עיצוביים והנדסיים. "תקשורת בתדירות נמוכה היא בעיה טכנולוגית מורכבת, במיוחד במקרה של מרחקים גדולים, ראינו מעט התקדמות בשנים האחרונות בתחום" הסביר אולסון. "עם התוכנית החדשה, אנחנו מצפים לראות שינוי, ואם נכניס את החידושים שאנחנו חושבים עליהם, אנחנו אמורים להיות מסוגלים להעניק ללוחמים יכולות תקשורת שטרם נראו.

ב-DARPA כבר קבעו יום לסיעור מוחות בתחילת ינואר כדי להסביר בפירוט את מטרות הפיתוח ואתגרי המחקר והפיתוח של התוכנית ולענות על שאלות.