Инфразвуковые микрофоны учатся слушать падения небольших астероидов

[za-neptunie.livejournal.com]

                         Внешний вид инфразвуковой станции слежения. Источник.

 В одном из докладов будущей конференции американского отделения планетных наук DPS-46 говорится о работах по изучению чувствительности инфразвуковых станций международной сети по отслеживанию ядерных испытаний (International Monitoring System или IMS) с целью регистрации крупных падений небольших астероидов. Система IMS состоит из десятков станций нескольких видов: инфразвуковые станции для регистрации воздушных взрывов, гидроакустические станции для регистрации подводных взрывов, сейсмические станции для регистрации подземных взрывов и радиометрические станции для обнаружения радиоизотопов в атмосфере. Станции этих подсистем установлены по всем континентам:

    Расположение пяти подсистем системы IMS. Источник.

  Инфразвуковая подсеть. Источник.

Инфразвуковая подсеть, развернутая в Антарктиде. Источник.

Развертывание сети началось в 1996 году сразу после подписания договора о всеобъемлющем запрете ядерных испытаний. Чувствительность инфразвуковых станций такова, что к примеру позволяет регистрировать из Баварии сверхзвуковой «Конкорда» при его полете из Нью-Йорка в Париж. В общем же чувствительности этих станций хватает для обнаружения воздушного взрыва мощностью меньше 1 килотонны в любой точке Земли:

Глобальная чувствительность инфразвуковых станций в килотоннах при регистрации воздушного взрыва, как минимум двумя станциями. Красными треугольниками отмечены сами инфразвуковые станции. Источник.

После развертывания инфразвуковых станций выяснилось, что кроме воздушных ядерных взрывов эти станции также надежно фиксируют извержения вулканов, падения метеоритов и неядерные взрывы. Так падение Челябинского метеорита зафиксировали 17 из 60 станций IMS. Кроме регистрации Челябинского метеорита известно о регистрации крупного падения в 2009 году над Индонезией, а также падений астероидов 2008 TC3 и 2014 AA, которые впервые удалось открыть за несколько десятков часов до падения.

С другой стороны, после Челябинского метеорита, NASA начало регулярно выкладывать на своем сайте информацию о крупных падениях, зафиксированных «сенсорами правительства США». Что это за сенсоры не уточняется, можно лишь предположить, что это спутники системы предупреждения о ракетном нападение, которые регистрируют яркие болиды своими чувствительными инфракрасными сенсорами. Имея на руках подробную информацию о крупных падениях за последние 5 лет, ученые решили проверить, какие из наблюдавшихся крупных болидов удалось зарегистрировать с помощью инфразвуковых станций. Из 16 болидов наблюдавшихся на 31 июля 2014 года, в 75% случаях их удалось обнаружить, как минимум в данных одной инфразвуковой станции IMS. Отсюда авторы делают вывод, что текущая система IMS может с 25% вероятностью зарегистрировать любое падение небольшого астериода с выделившейся энергией больше 100 тонн тротилового эквивалента. Кроме того, перекрестная оценка различными методами позволит значительно уточнить мощность событий, чтобы лучше понять, как часто на Землю падают астероиды различных размеров.

Comments

[za-neptunie.livejournal.com]

Все же не наблюдения, именно регистрации инфразвуковых волн, которые распространяются за тысячи километров от места падения.

[rol999.livejournal.com]

Разумеется, она регистрирует параметры во всем диапазоне частот. Иначе в ней нет смысла.

[alex-avr2.livejournal.com]

Всем? от нуля до бесконечности? Может ТТХ приведете?

[alex dubov (from livejournal.com)]

Внезапно вопрос: если эта штука такая чувствительная, почему она никак не отреагировала на предполагаемое падение в океан малайского рейса MH370? Тот же вопрос встает применительно к глобальной сети сонаров американской системы противолодочной обороны. :-)

[za-neptunie.livejournal.com]

Речь все же о событиях с энергией в сотни тонн тротилового эквивалента. А при падение Боинга какая энергия выделяется?

Для сравнения падение Челябинского метеорита имело энергию около 400 тысяч тонн т.э. Поэтому его удалось зарегистрировать почти трети всех станций.

[alex dubov (from livejournal.com)]

Полагаю, пара-тройка тонн оного эквивалента. :-)

Но речь то не идет об атмосферном взрыве над континентом и регистрировать его третью станций тоже не было нужды. А вот инфразвуковая волна от удара об воду должна была быть весьма ощутимой, как минимум в Перте (киты вон силой легких через пол-океана докричаться могут).

[engineering-dok.livejournal.com]

(http://engineering-dok.livejournal.com/1143.html)

[alex-avr2.livejournal.com]

Еще бы первого комментатора туда же..

[za-neptunie.livejournal.com]

Если говорить о падениях астероидов, то регистрация происходит, когда он проходя через атмосферу генерирует звуковые волны.

А насчет пропавшего Боинга, там очень много неопределенностей. Во-первых неизвестно точное время падения (в отличие от астероидов, у которых регистрируют со спутников яркие болиды). Во-вторых, непонятно как он упал в океан. Неуправляемо плюхнулся с высоты или совершил посадку на воду. Кстати никаких обломков от него за несколько недель найти так не удалось. Значит громкого плюха все же не было. Сейчас вроде собираются его на дне искать, сонарами прочесывая дно.

[alex dubov (from livejournal.com)]

Проблема как бы в том, что его уже обискались. Самый дорогой поиск в истории авиации. И искали его не пару недель, а 9 месяцев кряду (до сих пор ищут), значительным количеством кораблей и подводных аппаратов.
Но поскольку 200 тонная лохань не могла плюхнутся в океан совсем уж бесшумно, возникают вопросы отчего ни одна хваленая супер-система подводного обнаружения не смогла ничего обнаружить (а если таки обнаружила, но результат не сообщают, то тоже возникают вопросы но другие).
А обломков и вправду нет. Зато провели подробное 3х-мерное картографирование большого участка дна Индийского океана. :-)

[za-neptunie.livejournal.com]

Кстати в Википедии пишут, что какие-то подозрительные сигналы гидрофоны этой же системы все же зарегистрировали.

https://en.wikipedia.org/wiki/Malaysia_Airlines_Flight_370
"Impact event[edit]
If Flight 370 had impacted the ocean hard, resulting underwater sounds could have been detected by hydrophones, given favourable circumstances.[18]:40[248][249] Sound waves can travel long distances in the ocean, but sounds that travel best are those that are reflected into the 'deep sound channel' usually found between 600–1200 m beneath the surface. Most of the sound generated by an aircraft impacting the ocean would travel straight down to the seabed, making it unlikely that any of these sounds would be reflected into the deep sound channel unless the seabed sloped. Sounds from pieces of the aircraft imploding at depth would be more likely to travel in the deep sound channel. "The combination of circumstances necessary to allow [detection of an ocean impact] would have to be very particular," according to Mark Prior, a seismic-acoustic specialist at the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization, who also explains that "given the continuing uncertainty regarding the fate of MH370, underwater acoustic data still has the possibility of adding something to the search."[249] When an Airbus A330 hit the Atlantic Ocean at speed of 152 kn (282 km/h; 175 mph), no data relating to the impact was detected in hydroacoustic recordings, even when analysed after the location of that aircraft was known.[249][250] As with the analysis of the Inmarsat satellite data, the hydroacoustic analysis uses the data in a way very different from that originally intended.[250]

External media
Images
Graphics produced by the Curtin University research team
Audio
Audio recording of the suspect acoustic signature
The Australian Transport Safety Bureau requested the Curtin University Centre for Marine Science and Technology (CMST) analyse these signals.[18]:40 Scientists from the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization & Geoscience Australia have also been involved with the analysis. Available sources of hydroacoustic data were:[18]:40,47[248][249][250]

The Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization (CNTBTO), which operates a system of sensors to detect nuclear tests as part of their mission to ensure compliance with the Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty. Data was analyzed from CNTBTO hydrophones located south-west of Cape Leeuwin, Western Australia (HA01) and in the northern Indian Ocean. These stations have two hydrophones each, separated by several kilometers, allowing a bearing to be calculated for the source of noise to within 0.5°.

The CMST researchers believe that the most likely explanation of the hydroacoustic data is that they come from the same event, but unrelated to Flight 370.[18]:47 They note that "the characteristics of the [event's acoustic signals] are not unusual, it is only their arrival time and to some extent the direction from which they came that make them of interest."[18]:47 If the data relates to the same event, related to Flight 370, but the arc derived from analysis of the aircraft's satellite transmission is incorrect, then the most likely place to look for the aircraft would be along a line from HA01 at a bearing of 301.6° until that line reaches the Chagos-Laccadive Ridge (approximately 2.3°S, 73.7°E). In the latter possibility, if the acoustic recordings are from the impact of the aircraft with the ocean, they likely came from a location where water is less than 2000 m deep and the seabed slopes downwards towards the east or southeast; if they came from debris imploding at depth, the source location along this line is much less certain.[18]:47 The lead researcher of the CMST team, Dr.Alec Duncan, believes there's a slim chance—perhaps as low as 10 percent—that the acoustic event is related to Flight 370.[251]"

[sergey-moroz.livejournal.com]

Можно посчитать кинетическую энергию авиалайнера в предположении, что стандартная крейсерская скорость пассажирского самолета 900 км/ч, и перевести ее в тротиловый эквивалент.

И сравнение один хрен будет некорректным, поскольку по производимому шуму взрыв и удар об воду - две большие разницы, хотя джоули одинаковые. При ударе большая часть энергии уйдет в деформацию всего - и воды и корпуса. При автомобильных авариях джоулей тоже много, а стекла в соседних домах не вылетают.

[zilm.livejournal.com]

А эти станции строят соответствующие страны, где они размещаются?
А потом как-то глобально обмениваются данными?

[za-neptunie.livejournal.com]

Да, строят страны, участники договора о запрете ядерных испытаний. И потом свободный обмен данными между участниками договора.

[zilm.livejournal.com]

И африканцы сами построили? что-то сомневаюсь :)

[za-neptunie.livejournal.com]

Возможно и сами. Установки выглядят не сложными и недорогими. Впрочем, как и сейсмографы. Гидрофоны думаю гораздо дороже и сложнее устроены.

[oberst-z.livejournal.com]

эти станции есть и в России. По поводу падения/исчезновения самолетов события были зафиксированы инфразвуковыми станциями, но явного взрывного характера не имели.

основная информация ctbto.org, Челябинский метеорит дал по предварительной оценке 500 кТ, после уточненной 120-150 кТ эквивалента. Также были зафиксированы следы падения осколков носителя спутников связи, не вспомню точно в 2013 г., это если говорить об инфразвуковом методе обнаружения.

[timdream08.livejournal.com]

так странно выглядят)

[za-neptunie.livejournal.com]

Это да. Если заранее не знаешь, то не скажешь, что эти установки инфразвуковой микрофон. Скорее можно предположить, что это какие-то метровые радиоантенны.

[e-maksimov.livejournal.com]

UFO