Радары и лидары отлично справляются с задачей обнаружения и нанесения на карту объектов на поверхности земли и в воздухе, даже сквозь облака или деревья, но что находится глубоко под водой, они вам не подскажут. Море хорошо поглощает сигнал.

Гидролокатор, или сонар остается наиболее эффективным способом нанесения на карту морского дна — но подавляющее большинство океана остается не нанесенной на карту, потому что акустические волны можно посылать только из-под воды, в противном случае они теряют 99,9% своей энергии. Оставшийся жалкий 0,1%, отразившись в глубине от какого-то объекта, при возвращении назад через воздух снова теряет 99,9% энергии.

Сонары обычно используют для обнаружения подводных лодок военные. Ближайший аналог воздушной системы гидролокации — FLASH. Это низкочастотный, широкополосный аппарат, который опускают на кабелях с вертолета под воду, как чайный пакетик. Метод довольно медленный, дорогой и не подходящий для больших площадей.

Новый способ получения гидролокационных данных с воздуха придумали в Стэнфордском университете. Они обнаружили, что фотоакустический сигнал позволяет преодолеть водную поверхность хотя бы в одном направлении, пишет New Atlas.

Система, названная ими PASS, работает следующим образом: дрон стреляет в поверхность воды лазером с нужной интенсивностью. Его энергия поглощается, создавая в воде ультразвуковые волны, такие же эффективные, как и волны сонара. Они отражаются от подводных объектов, прежде чем вернуться назад на поверхность.

Несмотря на то, что обратное движение из воды через воздух лишает звуковые волны почти всей энергии, ее остается еще достаточно для того, чтобы чувствительные приемники дрона уловили сигнал. Затем ПО, способное корректировать рефракцию звуковых волн по пути из воды в воздух, анализирует данные и создает 3D-изображение подводного объекта.

Прототип PASS был протестирован в небольшой ванне с водой и смог обнаружить лежащую на дне металлическую букву S. Ему еще предстоит доказать свою перспективность в крупных испытаниях в открытом море с волнами и течением. Тем не менее, исследователи уже получили поддержку ВМФ США и агентства ARPA-E, которое финансирует разработки в области энергетики.

Первый компактный лидар для подводных исследований создали год назад в США. Установленный на дроне световой радар Edge видит на глубину до пяти метров и полностью автономен благодаря спутниковой навигационной системе, аккумулятору и бортовому компьютеру.