e-rukovodstvo.ruDARPA в феврале 2018 года впервые анонсировало проект, который был назван «Постоянные водные живые датчики» или PALS. За месяц до этого оно представило более широкую концепцию «Океана вещей», которая включает большое количество малых, недорогих и экологически чистых сенсорных узлов, расположенных либо на морском дне, либо плавающих над ним, для мониторинга движения судов, подводных лодок и другой научной информации.
Исследовательская работа PALS
Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) — агентство Департамента обороны США, отвечающее за разработку новых технологий для использования их военными, первоначально известное как Агентство перспективных исследовательских проектов (ARPA). Оно было создано в феврале 1958 года президентом Дуайтом Эйзенхауэром в ответ на советский запуск спутника No 1 в 1957 году. Сотрудничая с академическими, промышленными и государственными партнерами, DARPA формулирует и выполняет научно-исследовательские и опытно-конструкторские проекты для разработки новых технологий, часто выходящих за рамки непосредственных военных нужд США.
Новый проект называется «Постоянные водные живые датчики» (PALS). Агентство задалось целью узнать, может ли морская жизнь от биолюминесцентного планктона до крупных видов рыб служить компонентами систем подводного наблюдения, способных обнаруживать вражеские беспилотники, большие атомные подводные лодки и другие аппараты.
«Программа PALS была разработана для того, чтобы использовать высокую чувствительность организмов в океане к изменениям в окружающей среде», — говорит Лори Адорнато, руководитель инициативы, которая находится в ведении Федерального агентства перспективных исследований в области обороны (DARPA).
Сонар — это общепринятый подход к подводному наблюдению. Тем не менее злоумышленники могут обнаружить и перехватить его сигналы. Устройства гидролокации дорогие, трудоемкие в установке и подвержены коррозии или инкрустации организмами. Некоторые должны быть расположены близко к кораблю или берегу, чтобы иметь связь с источниками энергии. Поэтому ВМФ США в основном использует подводное наблюдение для защиты ценных активов в портах и с авианосцев.
В отличие от этого, живые организмы имеют автономное питание и могут ощущать визуальные, магнитные, химические сигналы, а также звуки. «Это дает гораздо больше гибкости в том, как будут наблюдаться вещи в океане», — говорит Адорнато. Кроме того, эти датчики уже «установлены» в море природой, и каждое поколение естественным образом заменяет предыдущее. Все эти особенности делают жизнь океана идеальным средством для постоянного и долгосрочного наблюдения.
Высокоточное сканирование
На самом базовом уровне DARPA предполагает разработку системы, которая регистрирует активность морских животных или производимые звуки и декодирует эти данные, чтобы определить, плавают ли они, как обычно, или уклоняются от подводной лодки противника. Это не потребует фактической имплантации или иного «модифицирования» рыбы или ракообразных. «Наш идеальный сценарий для PALS — использовать широкий спектр местных морских организмов без необходимости тренировать, размещать или модифицировать их каким-либо образом, что открыло бы этот тип восприятия во многих местах», — добавила Адорнато.
DARPA отмечает, что благодаря миллионам лет эволюции морские животные уже оснащены «оборудованием», необходимым для мониторинга их собственной среды. Помимо способности видеть, трогать и слышать потенциальную добычу или угрозы, они часто могут обнаруживать более тонкие электромагнитные и химические изменения в окружающей среде.
Все это может сделать систему более эффективной с точки зрения затрат, поскольку американским военным нужно будет только создать сеть для сбора соответствующей информации, ее классификации и передачи туда, где она может понадобиться. Цель DARPA заключается в том, чтобы каждый из этих узлов мог наблюдать за рыбой и другой морской жизнью на расстоянии более 500 метров и иметь возможность надежно различать обычные и ненормальные движения и звуки.
Проблемы внедрения системы
Это не первая попытка, когда военные США, включая DARPA и его предшественников, исследовали возможность использования местной фауны для обнаружения и отслеживания врагов с ограниченным взаимодействием людей. Прошлые проекты почти повсеместно не дали результатов.
Сегодня на практике, тоже вырисовываются, по крайней мере, две проблемы, связанные с использованием живых организмов для морского мониторинга. Во-первых, DARPA понадобятся детекторы для определения поведения обитателей. Они могут столкнуться с теми же проблемами, что и при использовании обычных датчиков. Во-вторых, нужно «иметь некоторое представление о поведении животных, и это всегда огромная дикая карта», — говорит Ким Мартини, физический океанограф из Сиэтла, который не участвует в программе.
Они могут вести себя неожиданно или беспорядочно, и их основные привычки будут меняться с возрастом или в ответ на более широкие изменения факторов окружающей среды. Одни и те же виды рыб или беспозвоночных могут даже не проявлять равные характеристики в разных районах океана. Подобная проблема возникла в предыдущей военно-морской программе по превращению дельфинов в инструмент скрытого общения.
Кроме того, чисто технически любая сенсорная система, собирающая информацию о них, должна будет учитывать эти вещи, чтобы избежать регулярной отправки ложных срабатываний. DARPA потребуется выполнить широкий спектр тестов с различными видами, создав начальный набор данных и ответов, которые оно может ожидать, когда подводная лодка или другой искусственный объект будет проходить мимо этих существ.
Это отсутствие единообразных шаблонных результатов блокировало ряд более ранних военных экспериментов на животных, включая попытки армии США разработать так называемые «инструментальные биосенсоры» во время войны во Вьетнаме. Основная идея заключалась в создании портативного устройства, полного насекомых, которые бы волновались, когда подвергались воздействию воздуха со следами человеческого пота или отходов. Оператор должен был прислушиваться к усиленному жужжанию или щелчкам через наушники.
План состоял в том, чтобы использовать отряды для обнаружения засад в качестве «нюхателей» для отслеживания повстанцев, скрывающихся в густых джунглях. Излишне говорить, что это не сработало, и, похоже, ошибки не всегда отрезвляют исследователей.
Для начала процесса изучения DARPA уже выделило в общей сложности 45 миллионов долларов пяти группам, изучающим определенный морской организм и его реакцию. Исследователи будут использовать некоторую комбинацию гидрофонов, сонара, камер и других датчиков для изучения и записи поведения организмов. Затем они проанализируют данные, чтобы отсеять ложные срабатывания. Наконец, команды разработают технологию, которая сможет передавать сигналы обратно военным.
Люди против милитаризации морских обитателей
Есть еще одно серьезное препятствие для реализации программы — возражения людей и организаций против милитаризации морских обитателей. «Достаточно плохо, что военные регулярно проводят учения, затрагивающие большое количество китов и дельфинов, но теперь они хотят на самом деле привлечь морских млекопитающих к своим планам, а не просто сделать их жертвами», — заявил Джон Хоцевар, участник кампании Гринпис США по океанам.
Хотя DARPA заявило, что не будет включать исчезающие виды и «интеллектуальных млекопитающих» в программу PALS, не ясно, как агентство будет определять эти категории, учитывая тот факт, что ВМС США уже используют обученных дельфинов и морских львов для поиска подводных мин и других объектов.
DARPA также не объяснило, как оно предлагает отделить данные, представленные, скажем, исчезающими видами тунца, от аналогичных, которые не подвергаются опасности. Не менее тревожно и то, что проект предлагает модифицировать некоторые виды морских обитателей, чтобы оптимизировать их чувства для обнаружения искусственных объектов. Полученные в этом случае отряды ГМО могут разрушить существующие экосистемы.
Для фактического развертывания ГМО-видов вооруженным силам придется выпустить их в дикую природу, где они смогут изгнать или истощить немодифицированные виды. Еще одна проблема, связанная с ГМ морскими существами, — это люди, которые будут принимать в пищу эти страшные продукты. Учитывая количество вылова рыбы, которые в настоящее время происходят во всем мире, неизбежно многие будут потреблять ГМО-рыбу.
Помимо этих опасений, заставлять невинных существ быть шпионами для военных США по сути своей аморально и неправильно. Ни один вид обитателей океана не должен стать инструментом для военных. С ними нельзя обращаться, как с объектами, их следует ценить за то, что они есть и являются частью океанских экосистем.
Военно-морские противовесы
США стремятся улучшить свои собственные возможности для отслеживания американских подводных лодок в Тихом океане с помощью сенсорных сетей. Это ответ на технические изменения конкурентов в сфере современных подводных устройств.
Россия постепенно добавляет новые дизель-электрические подводные лодки, перестраивая существующий флот. Северная Корея неуклонно наращивает собственные возможности, чтобы потенциально включать конструкции, способные запускать баллистические ракеты с ядерным вооружением. Россия и Китай успешно продвигают свои лодки на открытом рынке всем желающим, усиливая противолодочные отряды.
Чтобы справиться с этими возникающими угрозами, военно-морской флот уже изучает потенциал использования беспилотных надводных кораблей длительного действия для полуавтономного сканирования открытого океана в поисках угроз. Другие альтернативные средства, например, существующие беспилотные подводные аппараты, работающие в условиях ограниченного взаимодействия людей вдали от дружественных сил, оказались уязвимыми для преследования и захвата.
Передовые развернутые корабли, пилотируемые самолеты и беспилотники предлагают дополнительные возможности морского наблюдения, но требуют значительных людских и материально-технических ресурсов, а также часто усложняют соглашения о базировании с принимающими странами.
Уходя от подобных проблем, военно-морской флот США в будущем попытается связать эти более традиционные активы с работающей системой PALS, чтобы расширить свои возможности. Но использование реальной морской жизни и негативное отношение к этому процессу мирового сообщества может полностью разрушить многие морские цели PALS, которые легче озвучить, чем реализовать.
