Под толщей арктического льда скрывается сложная звуковая среда, где одновременно происходят природные и человеческие процессы: треск раскалывающегося льда, сигналы морских животных и шум работающих судов. Учёные из Лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института (MIT Lincoln Laboratory) начали создавать систему датчиков, которая позволит постоянно наблюдать за изменяющейся Арктикой и передавать данные даже через ледяной покров.
Исследователи анализировали данные, полученные с помощью недорогих коммерческих датчиков, которые были установлены в 2024 году во время арктических учений ВМС США Operation Ice Camp. Эти приборы зафиксировали различные источники подлёдных звуков, включая голоса морских млекопитающих и вибрации, возникающие при движении и разрушении льда.
По словам учёных, понимание того, как распространяются звуки подо льдом, важно для создания новых систем мониторинга. Арктический регион быстро меняется из-за сокращения ледового покрова, что открывает ранее недоступные маршруты для судоходства и усиливает интерес к наблюдению за происходящими там процессами.
Команда MIT Lincoln Laboratory работает над созданием распределённой сети небольших датчиков, которые можно будет размещать в разных районах Арктики. Такая система позволит собирать данные без постоянного присутствия людей в одном из самых суровых регионов планеты.
Во время испытаний 2026 года исследователи вернулись в Арктику с более точным геофоном — устройством, которое регистрирует вибрации в морском льду. Одновременно команда проверила новую технологию связи через лёд, созданную совместно с норвежской компанией Havguard.
Обычные радиосигналы плохо проходят через морскую воду, поэтому для передачи данных подо льдом учёные использовали другой принцип — магнитно-индукционную связь. Такая технология создаёт магнитное поле, которое может распространяться через ледяной покров и обеспечивать обмен информацией между устройствами над и под льдом.
Для испытаний исследователи пробурили отверстие размером примерно 60 на 90 сантиметров в ледяном покрове толщиной около 1,1 метра и разместили подо льдом дистанционно управляемый аппарат с передатчиком. На поверхности находился приёмник, защищённый специальным корпусом.
Подводный аппарат был оснащён дополнительными датчиками, включая систему измерения скорости и направления движения. С помощью этих данных и снимков с беспилотника учёные смогли отслеживать положение аппарата подо льдом и оценить эффективность передачи информации.
Испытания показали, что экспериментальный прототип смог обеспечить передачу данных через арктический лёд со скоростью около 1,2 килобайта в секунду. Исследователи считают этот результат перспективным для дальнейшего развития технологии.
В будущем подобные системы могут использоваться для создания автономных сетей наблюдения в Арктике. Данные от подлёдных датчиков можно будет передавать дальше с помощью беспилотных аппаратов или спутниковых каналов связи.
Однако работа в Арктике остаётся серьёзным испытанием. Во время экспедиции 2026 года команда столкнулась с экстремальными погодными условиями: температура опускалась примерно до −25 градусов по Фаренгейту, а скорость ветра достигала 40 миль в час. Из-за метелей часть запланированных операций пришлось изменить.
Исследователи отмечают, что одной из главных целей проекта является уменьшение необходимости присутствия людей на льду. Автономные датчики должны позволить получать информацию из труднодоступных районов даже тогда, когда погодные условия делают работу экспедиций невозможной.
В дальнейшем команда планирует совершенствовать конструкцию системы связи, сделать датчики пригодными для сброса с воздуха и интегрировать их в единую сеть наблюдения за Арктикой.
Такие технологии могут помочь учёным лучше понимать изменения ледового покрова, отслеживать состояние морской экосистемы и изучать процессы, которые происходят в одном из самых быстро меняющихся регионов Земли.
