هل يمكن للإشارات الصوتية تحت الماء أن تحل أعظم ألغاز الطيران؟

© رايان/أدوبي ستوك

اختفت رحلة الخطوط الجوية الماليزية MH370 في 8 مارس 2014 وعلى متنها 239 شخصًا. وعلى الرغم من جهود البحث المكثفة، فإن الموقع النهائي للطائرة لا يزال مجهولا. لقد أصبح أحد أعظم أسرار الطيران.

يستكشف بحثنا الجديد إمكانية اكتشاف الإشارات الصوتية تحت الماء الناتجة عن حوادث تحطم الطائرات، مثل الاصطدام المفترض للطائرة MH370، لتقديم رؤى جديدة حول مصيرها.

وكانت الرحلة MH370 في طريقها من كوالالمبور إلى بكين عندما اختفت من شاشات الرادار. وتشير التحقيقات الرسمية إلى أنها انحرفت عن مسارها المخطط واتجهت نحو الجنوب الغربي فوق المحيط الهندي. على الرغم من جهود البحث المتعددة الجنسيات، بما في ذلك عمليات البحث المكثفة تحت الماء على طول وبالقرب من ما يسمى "القوس السابع" (المنطقة التي تم تحديدها بواسطة آخر اتصال بين القمر الصناعي والطائرة)، لم يتم العثور على الحطام الرئيسي.

تم التأكد من أن عددًا قليلاً فقط من قطع الحطام التي جرفتها الأمواج إلى الشاطئ في جزر غرب المحيط الهندي تنتمي إلى الطائرة MH370. وقد ترك هذا عائلات الركاب وفرق البحث والعالم يتصارعون مع أسئلة دون إجابة.

التحليل الصوتي
الهيدروفونات هي ميكروفونات تحت الماء تلتقط الموجات الصوتية وتغيرات الضغط في المحيط. وقد أظهرت هذه التكنولوجيا نتائج واعدة في الكشف عن إشارات الضغط الناتجة عن أحداث مختلفة، بما في ذلك حوادث الطائرات. يمكن لهذه الأنواع من الإشارات أن تنتقل لآلاف الكيلومترات، مما يجعل السماعات المائية أداة قيمة لتحديد وتصنيف الأحداث في البيئات البحرية.

في دراستنا، قمنا بتحليل البيانات من المحطات الصوتية المائية التابعة لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية (CTBTO). ركزنا على البيانات الواردة من محطات في كيب ليوين في غرب أستراليا، ودييجو جارسيا، وهي جزيرة في المحيط الهندي.

كان كلا الموقعين يعملان في الوقت الذي يُعتقد فيه أن الطائرة MH370 قد تحطمت. تقع هذه المحطات على مسافة عشرات الدقائق من زمن انتقال الإشارة من القوس السابع. وسبق أن رصدت محطات منظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية إشارات ضغط مميزة من حوادث تحطم الطائرات، فضلا عن زلازل مختلفة الأحجام على مسافات تزيد عن 5000 كيلومتر.

يحدد وضع التأثير خصائص الإشارة مثل المدة ونطاق التردد وارتفاع الصوت. ومن خلال فحص هذه الإشارات، كنا نأمل في التعرف على أي دليل صوتي محتمل لتحطم الطائرة الماليزية MH370.

وأكد التحليل السابق الذي أجراه العلماء في جامعة كيرتن، ولاحقًا من قبلنا، وجود إشارة من مصدر غير معروف مسجلة في محطة كيب ليوين، في اتجاه القوس السابع. لكنه وقع خارج الإطار الزمني الذي اقترحه البحث الرسمي.

ركزت أحدث أبحاثنا على النافذة الزمنية الرسمية والضيقة. حدد التحليل إشارة واحدة فقط ذات صلة في اتجاه القوس السابع، مسجلة في محطة كيب ليوين. ولكن لم يتم الكشف عن هذه الإشارة في محطة دييغو جارسيا. وهذا يثير تساؤلات حول أصله. قمنا أيضًا بفحص بيانات الإشارات على طول مسار الرحلة الأولي للطائرة MH370 لكننا لم نعثر على أي توقيعات صوتية مقابلة.

ومع وجود عدد قليل فقط من حوادث الطائرات الماضية، فإن النتائج التي توصلنا إليها ليست قاطعة. لكن تحطم طائرة تزن 200 طن بسرعة 200 متر في الثانية من شأنه أن يطلق طاقة حركية تعادل زلزالًا صغيرًا. سيكون كبيرًا بما يكفي ليتم تسجيله بواسطة السماعات المائية على بعد آلاف الكيلومترات.

نظرًا لحساسية السماعات المائية، فمن المستبعد جدًا أن لا تترك طائرة كبيرة تصطدم بسطح المحيط علامة ضغط يمكن اكتشافها، خاصة على السماعات المائية القريبة. لكن ظروف المحيط غير المواتية يمكن أن تضعف أو تحجب مثل هذه الإشارة.

الانفجارات التي تسيطر عليها
للمساعدة في حل الجدل الدائر حول إمكانية اكتشاف الإشارة الصوتية الصادرة عن الطائرة MH370، قد يكون النهج العملي هو إجراء تفجيرات محكومة على طول القوس السابع، على غرار تلك التي تم إجراؤها في غواصة ARA San Juan.

في 15 نوفمبر 2017، اختفت السفينة ARA San Juan، التي تديرها البحرية الأرجنتينية، خلال مهمة تدريبية. وبعد ساعات قليلة، سجلت محطات منظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية إشارة غير عادية. للمساعدة في البحث، تم إسقاط قنبلة معايرة من الجو بعد أسبوعين بالقرب من آخر موقع معروف.

وكانت قنبلة المعايرة، التي تم تسجيلها أيضًا في المحطات الصوتية المائية التابعة لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية، مشابهة للإشارة غير العادية التي انبعثت من انفجار الغواصة. تم العثور على الغواصة بعد عام مع فقدان جميع أفراد الطاقم البالغ عددهم 44 فردًا.

يمكن إجراء تمرين مماثل، باستخدام انفجارات أو بنادق هوائية ذات مستويات طاقة تعادل تلك التي يعتقد أنها مرتبطة بالطائرة MH370، على طول القوس السابع. إذا أظهرت الإشارات الصادرة عن مثل هذه الانفجارات سعات ضغط مماثلة للإشارة محل الاهتمام، فإن ذلك من شأنه أن يدعم تركيز عمليات البحث المستقبلية على تلك الإشارة. إذا كانت الإشارات المكتشفة في كل من كيب ليوين ودييجو جارسيا أقوى بكثير من الإشارة المعنية، فسوف يتطلب الأمر مزيدًا من التحليل للإشارات من كلتا المحطتين.

وقد يؤدي ذلك أيضًا إلى إعادة تقييم البيانات المستخدمة لتحديد القوس السابع، مع الأخذ في الاعتبار سيناريوهات جديدة بناءً على النتائج المحدثة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن توفر الاختلافات في قوة الإشارة نظرة ثاقبة للظروف التي تؤثر على التباين، مما قد يساعد في تحديد مواقع مناطق التأثير بشكل أفضل بناءً على تضاريس ومسارات محددة.

لذلك، في حين أن بحثنا لا يحدد موقع تحطم الطائرة الماليزية MH370 بدقة، فإنه يسلط الضوء على إمكانات التكنولوجيا الصوتية المائية في حل لغز الطيران هذا. ومن خلال تحسين أساليبنا وإجراء المزيد من التجارب، يمكننا تقديم رؤى جديدة حول مصير الطائرة MH370 وتحسين استجابتنا للحوادث البحرية المستقبلية.

إن الجهود المستمرة لتحديد موقع الطائرة MH370 لا تسعى فقط إلى إغلاق الطريق أمام العائلات المتضررة، بل تهدف أيضًا إلى تعزيز قدرتنا على تتبع وفهم حوادث الطيران على مساحات محيطية شاسعة.

المؤلف
أسامة قادري، قارئ الرياضيات التطبيقية، جامعة كارديف

(المصدر: المحادثة )