Když se potřebuje ponorka rádiově spojit s velením, musí se vynořit, anebo k hladině vypustit komunikační bóji. Jiné cesty není, běžné rádiové vlny se totiž pod vodou nešíří. V minulosti se sice experimentovalo s velmi nízkými frekvencemi vln v řádu jednotek až stovek Hz (pásmo ELF), které se šíří jak vzduchem, tak vodou, ovšem vyžadují obrovské antény – i deset ponorek za sebou tvořící anténní síť by bylo málo.
Laboratoř MIT MediaLab se nicméně na nedávné konferenci SIGCOMM 2018 pochlubila experimentálním způsobem, jak by mohly jednou ponorky komunikovat třeba s letadlem, které poletí nad hladinou.
Inženýři technologii říkají TARF (Translational Acoustic-RF communication) a už z názvu je patrné, oč se vlastně jedná. Ponorka jednoduše k přenosu dat pod hladinou použije akustické vlny stejně jako v případě sonaru.
Když zvukové vlny dorazí na hladinu, analogicky ji rozvibrují. No, a tyto vibrace konečně zachytí radar hypotetického letounu a přeloží je opět na vysílanou informaci. TARF tedy umožňuje pouze jednosměrnou komunikaci, protože naopak to nefunguje – rádiové vlny se prostě při styku s hladinou v ty akustické nepromění.
Milimetrové vlny přečtou vibrující hladinu
Zní to vlastně docela jednoduše, jak je tedy možné, že to zatím nikoho nenapadlo. Samozřejmě napadlo, nicméně doposud chyběla technologie. Na odečet droboučkých vibrací vodní hladiny způsobených zvukem kdesi v hlubinách totiž nemůžete použít standardní radar, který pracuje na příliš nízkých frekvencích. Tyto nuance prostě nezachytí.
V posledních několika letech se však stále investuje do milimetrové rádiové technologie, která ostatně bude již brzy i jedním z pilířů mobilních telekomunikací 5G. Výzkumníci z MIT tedy použili radar s frekvencí okolo 60 GHz, pomocí kterého už skutečně dokázali přečíst zvukové vibrace z hladiny.
Zatím jen v bazénu s reproduktorem na dně
Podařilo se jim to přitom nejenom v ryze laboratorních podmínkách, kdy byla hladina naprosto klidná, ale i v bazénu, ve kterém se koupali lidé, takže se na hladině tvořily až 8 centimetrů vysoké vlny (nejvyšší rozdíl tedy činil okolo 16 centimetrů). Textovou zprávu přenesli rychlostí 400 b/s, což odpovídá standardní sonarové komunikaci.
Rádiové čtení dat z reproduktoru kdesi na dně bazénu je sice úctyhodné, nicméně k praktickému využití má tato technologie ještě poměrně daleko, více než 8cm vlnky má totiž leckterý větší český rybník a v případě moří a širých oceánů jsou pak vlny i o dva řády vyšší.
Takže představa, že kdesi nad Atlantikem prolétne vysoko letoun a z vibrací na hladině přeloží umělou komunikaci posádek ponorek kdesi v hlubinách, je zatím stále spíše téma špionážních filmů z Hollywoodu.
