Taki mikrofon usłyszy z Wrocławia ruch mas powietrza nad Gdańskiem. Nowy wynalazek NASA zmieni lotnictwo
Lecisz samolotem pasażerskim, spokój, cisza, za oknem ani jednej chmury i nagle czujesz, że spadasz. Zupełnie bez powodu samolot na chwilę traci siłę nośną i obniża wysokość. Nic na to nie wskazywało. Właśnie doświadczyłeś tzw. turbulencji czystego nieba. Teraz naukowcy opracowali mikrofon, który jest w stanie wykryć takie turbulencje z daleka.
Kiedy nie ma chmur, a rzuca samolotem
Turbulencje stanowią codzienność w świecie lotnictwa. Zazwyczaj jednak wszyscy się ich spodziewają w otoczeniu chmur, gdzie lecący samolot napotyka na liczne wznoszące się i opadające masy powietrza. Wlecenie w komórkę wznoszącego się powietrza, powoduje wzrost wysokości lotu samolotu, z kolei wlot w komórkę opadającą powoduje jego opadnięcie. W ekstremalnych przypadkach może to być poważny problem. Z tego też powodu planując trasę rejsu, piloci omijają układy burzowe. Czasami jednak turbulencje pojawiają się znikąd. Na czystym niebie nie widać wszak żadnych obszarów wznoszenia i opadania mas powietrza.
Inżynierowie z NASA zauważyli jednak, że takie gwałtowne zawirowania mas powietrza w warunkach bezchmurnych, choć niewidoczne w zakresie optycznym i nieme w zakresie dźwięków słyszalnych dla ludzkiego ucha, są wykrywalne w zakresie infradźwięków.
Jak usłyszeć to, czego człowiek nie słyszy
Pech. Człowiek wszak nie słyszy infradźwięków, tak samo jak nie widzimy promieniowania podczerwonego. Nasze oko jest w stanie dostrzec promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal 380-750 nm. Krótszych i dłuższych fal nie widzimy, choć co do zasady są one takie same (poniżej 480 nm mamy promieniowanie ultrafioletowe, a powyżej 700 nm zaczyna się promieniowanie podczerwone). Tak samo jest z naszymi uszami. Nie jesteśmy w stanie usłyszeć infradźwięków. Przeciętnie ludzkie ucho słyszy dźwięk w zakresie częstotliwości od 10 do 20 000 Hz. Tymczasem turbulencje czystego nieba generują dźwięki w zakresie od 0,001 do 20 Hz.
Gdyby jednak udało się stworzyć sprzęt zdolny nasłuchiwać te infradźwięki - dla lotnictwa byłaby to rewolucja. Dane z takiego sprzętu można by wszak uwzględniać przy planowaniu tras lotów, tym samym eliminując ryzyko wpadnięcia w rejon turbulencji czystego nieba.
Naukowcy z NASA opracowali całkowicie nowy rodzaj mikrofonu, zdolny do rejestrowania i wyłuskiwania infradźwięków przemierzających ogromne odległości w atmosferze. Wyprodukowane przez PCB Piezotronics mikrofony podczas testów były w stanie identyfikować turbulencje atmosferyczne z odległości ponad 450 kilometrów! To tyle, co trasą A1 z Wrocławia do Gdańska. Testy naziemne zaliczone.
To może być rewolucja w lotnictwie
Za pierwsze testy w powietrzu odpowiada firma Stratodynamics, która umieściła mikrofon na bezzałogowym szybowcu HiDRON, który opadając w stronę Ziemi, rejestrował infradźwięki z turbulencji powietrza w swojej okolicy. Aktualnie trwają prace nad opracowaniem bardziej zaawansowanych algorytmów pozwalających na podstawie tych danych określać intensywność i odległość turbulencji.
Naukowcy jednak przekonują, że nowe mikrofony infrasoniczne mogą raz na zawsze zmienić lotnictwo. Jeżeli pojawią się powszechnie na pokładach samolotów, turbulencje czystego nieba będą mogły odejść do lamusa.
