Sub gheața Arcticii e o orchestră: balene, gheață care crapă și motoare de cargobot. Un laborator MIT a ascultat-o și a trimis date prin gheață cu magneți

📄 Articolul original, tradus integral

„Researchers tune into Arctic under-ice sounds and test through-ice communication” — MIT News · Ariana Gaines, MIT Lincoln Laboratory · 4 septembrie 2026. Subtitlul original: „Munca face parte dintr-un efort de mai mulți ani pentru dezvoltarea unei rețele distribuite de senzori care să transmită date culese din această regiune critică.” Text tradus în română din MIT News și republicat conform politicii lor de republicare. Fotografiile nu sunt preluate — ele cer aprobare separată. Originalul, în engleză →

Sub Oceanul Arctic e o orchestră cu compozitori naturali și umani, de la gheața marină care crapă și balenele beluga care fluieră, până la motoarele care duduie ale navelor comerciale. Cercetători de la MIT Lincoln Laboratory au auzit o parte din cacofonia asta când au analizat datele de la senzori comerciali de raft, pe care i-au integrat și i-au instalat în 2024, în timpul Operațiunii Ice Camp (OIC) a Marinei SUA. În martie anul acesta, în timpul OIC 2026, cercetătorii s-au întors în Arctica cu o versiune mai fidelă a unuia dintre senzori, un geofon, care detectează vibrațiile din gheața marină.

„Ne interesează lucrurile care fac zgomot sub gheață”, spune Ben Evans, cercetător în Grupul de Sisteme și Tehnologii Submarine Avansate al laboratorului. „De exemplu, datele noastre de la OIC 2024 conțineau cântece de mamifere marine. Avem nevoie de o înțelegere mai bună a felului în care semnalele astea se propagă prin gheață și a modului în care le putem distinge de alte surse.”

Peisajul sonor subacvatic se schimbă pe măsură ce plăcile de gheață arctică se rup și se topesc rapid, deschizând rute maritime până acum impracticabile pentru activitate militară și comercială. Determinarea profilurilor sonore unice — semnăturile acustice — produse de gheața care se fracturează le va permite cercetătorilor să dezvolte capacități de predicție pentru consolidarea rezilienței comunităților de coastă, pentru fundamentarea strategiei geopolitice și pentru supravegherea activității adversarilor în Arctica. Documentul Fiscal Year 2027 Administration R&D Budget Priorities and Cross-Cutting Actions cere agențiilor să „prioritizeze cercetarea și investițiile în infrastructura de cercetare asociată care sporesc capacitatea Americii de a observa, înțelege și prezice procesele fizice, biologice, geologice și socioeconomice și sistemele care interacționează în Arctica, pentru a proteja și promova interesele americane și a asigura prosperitatea locuitorilor arctici ai Americii”, precum și să „investească în cercetare-dezvoltare care asigură navigația necontestată a Americii și utilizarea strategică a Arcticii”.

**Necazuri cu vremea**

Evans și David Whelihan merg la OIC din 2022, ducând mai departe viziunea lor de a distribui un set de senzori ieftini prin Arctica, pentru monitorizare continuă. Găzduit o dată la doi ani de Arctic Submarine Laboratory (ASL) al Marinei, OIC e un eveniment de trei săptămâni în timpul căruia forțele militare americane și aliate desfășoară exerciții de pregătire operațională. Infrastructura temporară pe care o ridică ASL pentru OIC — o placă de gheață arctică în derivă, peste care se așază o pistă de aterizare și corturi izolate pentru cazare și comandă — le permite simultan cercetătorilor să testeze echipamente prototip și să facă experimente într-un mediu altfel neprielnic omului. Ocazia e cu atât mai valoroasă cu cât sistemele de monitorizare a Arcticii se dezvoltă în sprijinul priorităților Departamentului de Război al SUA.

Anul acesta s-a dovedit deosebit de greu, cu viscole unul după altul care au creat condiții de vizibilitate zero. Temperaturile au coborât constant la minus 31 de grade Celsius, iar vântul a bătut cu 40-48 de kilometri pe oră, cu rafale de 64. Deși echipa, din care au făcut parte și Ella Wawrzynek și Ryan Saenger, intenționase să facă două ieșiri pe gheață — una ca să instaleze senzorii și alta ca să-i recupereze după câteva săptămâni —, vremea a avut alte planuri. Prima lor deplasare la tabără a fost amânată cu o săptămână, fiindcă zăpada spulberată de vânt a oprit toate zborurile, și spre, și dinspre.

În timp ce așteptau în Prudhoe Bay, Alaska, să se însenineze, Whelihan pregătea o altă tehnologie pe care plănuiau s-o testeze la OIC: un modem de la partenerul industrial Havguard, un startup norvegian de tehnologie militară, care poate comunica prin gheață folosind câmpuri magnetice (în locul semnalelor radio, care se sting rapid în apa de mare). Numai că, din cauza condițiilor aspre dinăuntru și din afară, în Prudhoe Bay au apărut câteva defecțiuni de sistem, iar el a zburat înapoi la laborator ca să le repare. „Reducerea riscului și operaționalizarea tehnologiei critice pentru luptător sunt o parte importantă din ce facem”, spune Whelihan.

După ce Evans, Wawrzynek și Saenger au ajuns în tabără pe 7 martie, timp de cinci zile n-a venit și n-a plecat niciun zbor. La o mobilizare „normală” la OIC, sunt obișnuite șase până la nouă zboruri pe zi. „Erau momente când nu vedeam steagurile țărilor participante, de pe niște stâlpi aflați la vreo 30 de metri de cortul de comandă”, spune Evans. „Trebuia să ne punem căciuli și uneori ochelari doar ca să trecem de la un cort la altul, în timp ce la edițiile anterioare ale OIC ne plimbam în izmene lungi și pantaloni.”

A doua zi după sosire, și-au încărcat senzorii pe o sanie, iar un șef de partidă de teren (expert în supraviețuire arctică) care conducea un vehicul 4x4 pe șenile i-a tractat în afara zonei principale a taberei. După ce au instalat un sfert din senzorii pe care îi planificaseră, șeful lor a primit un apel de la comanda taberei prin care li se cerea să se întoarcă. Zăpada spulberată se înteța, iar în scurt timp n-ar mai fi putut să-și găsească urmele înapoi spre tabără.

O săptămână mai târziu, echipa a avut o zi senină ca să-și recupereze senzorii și să plece cu avionul din tabără. „Am râs, fiindcă se vedea foarte ușor tabăra de acolo de unde instalaserăm senzorii”, adaugă Evans.

**Comunicație magnetică**

În timp ce Whelihan se întorcea la Prudhoe Bay cu modemul de comunicații reparat, a lovit alt viscol. Fiindcă echipa laboratorului fusese deja o dată în tabără, iar alte echipe de cercetare aveau nevoie de ocazia de a ieși pe gheață în următoarea fereastră de vreme bună, laboratorul a contractat firma UIC Science pentru a face experimentul cu modemul. Unitate de afaceri a Ukpeaġvik Iñupiat Corp., UIC Science oferă sprijin logistic și tehnic pentru cercetarea arctică, cu baza în Utqiaġvik (Barrow), Alaska, cel mai nordic oraș american. Spre deosebire de gheața în derivă din oceanul deschis, gheața de la Utqiaġvik e în principal fixă — adică ancorată de țărm sau de fundul mării.

Prin UIC Science, Whelihan și Wawrzynek au învățat să meargă cu snowmobilul și apoi au condus pe o lagună mare, unde au forat o gaură de 60 pe 90 de centimetri prin 1,1 metri de gheață, ca să lanseze un vehicul telecomandat (ROV) care purta modemul de comunicații Havguard. Modemul se bazează pe un transmițător magneto-inductiv (poziționat sub gheață) și un receptor (așezat deasupra gheții), adăpostite în cupole de policarbonat care protejează electronica sensibilă. Cei doi se întâlniseră cu Havguard în Norvegia, în toamna lui 2025, ca să discute planurile de testare a modemului în Arctica, iar Havguard a construit la rândul lui o versiune conformă specificațiilor de testare. Înainte de OIC, Havguard și echipa laboratorului au lansat modemul într-un lac de acumulare mare din Vermont. Deși nu e reprezentativ pentru gheața marină arctică de deasupra apei sărate, mediul acela le-a permis să-și testeze procedurile și capacitățile.

„Sub gheața lagunei arctice am pus ROV-ul, care era echipat și cu un înregistrator Doppler de viteză, un sistem sonar cu patru fascicule care măsoară viteza și direcția vehiculului”, spune Whelihan. „Am folosit măsurătorile alea în timp ce ROV-ul mergea pe sub gheață, plus imagini aeriene de la dronă, ca să suprapunem o imagine a ROV-ului peste sit, astfel încât să-l putem urmări și să calculăm rata de transfer a datelor de test ale modemului. Am obținut comunicație prin gheață la aproximativ 1,2 kilobytes pe secundă, pe un sistem prototip alfa care făcuse de trei ori drumul de la Boston la Alaska. Rezultatul e foarte încurajator, iar sistemul merită dezvoltat mai departe.”

În versiunile viitoare ale acestui montaj, datele ar putea fi apoi transmise în afara Arcticii prin drone sau sateliți.

**Legături cu comunitatea**

Cât au stat o săptămână la Utqiaġvik, în aprilie, au participat în weekend la festivalul anual de primăvară Piuraaġiaqta, unde au urmărit un concurs de aruncat harponul și au arbitrat o cursă de snowmobile pentru copii. Iar cu elevii de clasa a opta de la școala generală locală au discutat despre cercetarea lor arctică și i-au antrenat într-un joc care preda concepte de sonar.

„Când îmbrățișezi cultura asta a comunității, cunoști o mulțime de oameni interesanți și ți se deschid uși”, spune Whelihan.

„Legătura cu comunitatea arctică e un aspect important al muncii noastre”, adaugă Evans. „De fiecare dată când venim aici, ne intersectăm cu cineva la care nu ne așteptam, aflăm despre munca lui și ne gândim cum am putea colabora.” De exemplu, la OIC 2024, echipa laboratorului întâlnise un profesor de la Universitatea din Maryland, College Park, cu experiență vastă în culegerea și analiza datelor criosismologice; acum speră să lucreze cu el pentru a aplica învățarea automată în distingerea cutremurelor de gheață de vocalizările mamiferelor marine.

În pregătirea pentru OIC 2028, echipa plănuiește să proiecteze, să prototipeze și să testeze versiuni ale unora dintre senzorii lor care să poată fi lansate din aer, continuând în același timp parteneriatul cu Havguard pentru modemul de comunicații prin gheață. Următorul lor pas e să optimizeze ambalarea modemului, ca să faciliteze desfășurarea în Arctica și integrarea cu suita de senzori a laboratorului.

„Firul roșu al întregii munci e reducerea la minimum a numărului de bocanci pe gheață”, spune Whelihan. „Mai ales anul acesta am învățat că vremea e cea care hotărăște accesul nostru în Arctica. Avem nevoie de metode prin care să ducem ușor senzorii unde vrem și să recuperăm datele pe care le strâng, chiar și în condițiile astea extrem de dificile.”

Munca aceasta e finanțată prin portofoliul de cercetare-dezvoltare administrat intern de laborator, în domeniul tehnologiei critice pentru misiune (zona sistemelor integrate), și prin Advanced Concept Committee al laboratorului, care finanțează cercetare timpurie cu risc mare și câștig mare, ce abordează lacune critice în tehnologia de securitate națională.

Reprinted with permission of MIT News (http://news.mit.edu/). Traducerea în limba română aparține redacției Fără Baliverne.