Titanic-onderzeeër: De geluidsboeien die worden gebruikt om de Atlantische Oceaan te doorzoeken
Er is een wanhopige zoektocht gaande naar de vermiste Titanic-duikboot met daarin vijf mensen die snel zonder zuurstof komen te zitten.
Elke 30 minuten zijn er knallende geluiden gedetecteerd door een Canadees vliegtuig dat bij het zoeken onderwater sonarapparatuur, genaamd ‘sonobuoys’, heeft ingezet.
Dit heeft geleid tot nieuwe hoop dat de bemanning van het ‘Titan’-schip nog in leven is en opzettelijk geluiden tegen de romp maakt.
Maar wat is sonar, hoe werkt het en wat betekent dit voor de reddingsmissie? MailOnline neemt de technologie onder de loep.
Elke 30 minuten zijn er knallende geluiden gedetecteerd door een Canadees vliegtuig dat onderwater-sonarapparatuur genaamd ‘sonobuoys’ inzet in de race tegen de klok om de vijf zielen aan boord van de OceanGate-onderzeeër te vinden
Op de foto plaatst een lid van Naval Air Reserve Patrol Squadron 64 (VP-64) tijdens training in actieve dienst een geluidsboei in de dispenserparachute in een P-3 Orion-vliegtuig
Wat zijn geluidsboeien?
Terwijl het Canadese vliegtuig over het zoekgebied in de Noord-Atlantische Oceaan vloog, liet het apparaten vallen die geluidsboeien worden genoemd – een belangrijk hulpmiddel voor onderwateronderzoeken.
Wanneer ze vanuit het vliegtuig in het water worden gedropt, dalen ze af naar het wateroppervlak, gedragen door parachutes.
Pas wanneer ze het water bereiken, kunnen ze goed worden ingezet op de vereiste diepte en kunnen ze communiceren met het vliegtuig erboven.
Eenmaal in het water scheidt de geluidsboei zich in tweeën, met aan het ene uiteinde een radiofrequentiezender die weer naar de oppervlakte dobbert.
Aan de andere kant wordt een reeks onderwatermicrofoons, ‘hydrofoons’ genaamd, ingezet, die naar de diepten van de oceaan wijzen.
Beide uiteinden zijn verbonden door een kabel en elk geluid dat door de hydrofoons wordt opgepikt, wordt langs de kabel naar de radiofrequentiezender gestuurd die op het oppervlak dobbert.
De zender stuurt de signalen vervolgens door naar het vliegtuig dat het heeft laten vallen, waardoor reddingsteams mogelijk een cruciale indicatie krijgen van geluiden die duizenden meters naar beneden plaatsvinden.
Hoe werkt sonar?
De manier waarop geluidsboeien werken is gebaseerd op het principe van sonar, een afkorting van Sound Navigation and Ranging, het gebruik van geluidsgolven om objecten onder water te detecteren.
Sonar werkt op twee verschillende manieren: actieve en passieve detectie.
Een vliegtuigbemanning van de Amerikaanse marine lost een geluidsboei uit het rek aan boord van een P-8A Poseidon om deze klaar te maken voor gebruik tijdens een zoekmissie naar vlucht MH370 van Malaysia Airlines op 10 april 2014 in de Indische Oceaan. Sonoboeien worden gebruikt om frequenties en signalen in het water te detecteren
Een Canadees vliegtuig (bestandsfoto) hoorde ‘bonzen’ met tussenpozen van 30 minuten in het gebied waar de onderzeeër verdween, suggereert een gelekte memo
Een sprankje hoop verlichtte de sombere zoektocht gisteren toen de Kustwacht aankondigde dat er ‘bonkende’ geluiden onder water waren waargenomen. Het blijft onduidelijk of het gebonk uit de duikboot kwam, maar het is nu de ‘focus’ van de missie geworden. Op de foto het reddingsschip Deep Energy – de nieuwste hoop in de voortdurende jacht op het schip – in het midden van de Atlantische Oceaan
Actieve detectie omvat het stuiteren van een ‘ping’ in de omgeving en het luisteren naar de terugkerende echo.
LEES MEER: Hoe KAN de Titan-onderzeeër worden gered op 12.500 voet?
Als reddingsploegen erin slagen om de vermiste onderzeeër (bestandsfoto van de Titan) duizenden meters onder zeeniveau te lokaliseren, worden ze geconfronteerd met een reeks barrières en een ongelooflijk complexe missie om het schip terug te halen dat anders is dan ooit tevoren.
Passieve detectie omvat het luisteren naar geluiden die worden geproduceerd door propellers en machines.
Welke wordt hier gebruikt?
Zoekteams zullen meestal passieve detectie gebruiken – geluiden oppikken waarvan wordt gehoopt dat de bemanning tegen de romp van de onderzeeër bonst.
Actieve detectie is veel moeilijker rond het wrak van de Titanic, omdat het ongelooflijk moeilijk zou zijn om onderscheid te maken tussen de duikboot en het omliggende puin.
Een andere derde categorie geluidsboeien wordt ook wel ‘geluidsboeien voor speciale doeleinden’ genoemd, omdat ze aanvullende informatie over de omgeving geven, zoals watertemperatuur of golfhoogte.
Wanneer werden geluidsboeien ontwikkeld?
Sonoboeien werden in eerste instantie ontwikkeld om Duitse U-boten te detecteren tijdens de Tweede Wereldoorlog.
Alle akoestische signalen onder water die door de hydrofoon worden gedetecteerd, bijvoorbeeld veroorzaakt door een nabijgelegen U-boot, worden vervolgens via de radiozender naar het vliegtuig gestuurd.
Maar geluidsboeien worden nu voor verschillende doeleinden gebruikt, waaronder bij zoek- en reddingsoperaties.
Ze kunnen de locatie van een vliegtuigcrash, een gezonken schip of overlevenden op zee in kaart brengen en werden in 2014 gebruikt tijdens de vruchteloze zoekmissies om de vermiste vlucht MH370 van Malaysia Airlines te lokaliseren.
De 21ft onderzeeër (foto) heeft een zuurstofvoorraad van maximaal 96 uur, maar men denkt dat de bemanning van vijf minder dan 24 uur ademlucht over heeft, vanaf woensdag
De zoeksite bevindt zich zo’n 900 mijl uit de kust van Cape Cod, 400 mijl ten zuidoosten van Newfoundland, Canada. Het is al moeilijk genoeg om daar te komen zonder de ontbrekende onderzeeër onder het oceaanoppervlak te vinden
Kan de duikboot nu gelokaliseerd worden?
Helaas zouden er drie boeien nodig zijn om het geluid op te vangen, zodat experts de positie van de onderzeeër konden ‘trianguleren’.
Triangulatie – vaak gebruikt door geologen om de locaties van aardbevingen te vinden – maakt het mogelijk om een preciezere locatie te bepalen door hoeken te gebruiken.
Hoe hoopvol kunnen we zijn over deze geluiden?
Dr. Jamie Pringle, lector Forensic Geosciences aan de Keele University, zei: ‘Het feit dat ze 30 minuten van elkaar verwijderd zijn, is een goed teken.
‘Het is onwaarschijnlijk dat het afkomstig is van een andere onderzeeër, die doorgaans maar tot 900 meter diep gaat, of van een propeller van een oppervlakteschip die een continu geluid zou maken – dus dit geluid is waarschijnlijk door de mens veroorzaakt.
‘Akoestisch geluid verspreidt zich ver in het water – bijvoorbeeld walvisgeluiden – dus dat is zowel goed als slecht nieuws.
Tijdlijn (Britse zomertijd) van de zoektocht naar de Ocean Gate-onderzeeër, als Titan zijn kracht heeft verloren, zal de bemanning in volledige duisternis zijn met temperaturen van 3C
Het scheepswrak ligt 12.500 voet onder water. Gevreesd wordt dat de Titan er nu in vastzit
‘Je zou nog steeds drie statische boeien nodig hebben om het geluid te kunnen trianguleren om een positiebepaling te krijgen.
‘Ik moet er ook een voorbehoud aan toevoegen dat het geluid natuurlijk van iets anders dan de sub kan komen, laten we mensen hier geen valse hoop geven.
‘Het gebrek aan zuurstof is nu de sleutel – zelfs als ze het vinden, moeten ze nog steeds naar de oppervlakte komen en het ontgrendelen.’