Seznamte se: Albatros, lovec zvuků
Technologie
Foto: Shutterstock

Seznamte se: Albatros, lovec zvuků

Těmi nejdůležitějšími zvuky jsou někdy ty, které nemůžeme slyšet. Třeba ultrazvuk – akustické vlny mimo rozsah lidského vnímání.

15.12.21

Ačkoliv jaderné zbraně, výbuchy meteoritů nebo silné bouřky nadělají spoustu rámusu v místě, kde k tomu dojde, ultrazvukové vlny, které přitom vzniknou, mohou být citlivým přístrojem zachyceny doslova až na druhém konci světa. V některých částech světa, speciálně na jižní polokouli, kterou z větší části pokrývají oceány, však může být obtížné instalovat jejich detektory. To ale neplatí pro  Oliviera den Oudena, který pod záštitou Royal Netherlands Meteorological Institute rozběhl projekt, kdy potřebné sensory umístil do minibatůžků, které připevnil na záda albatrosům.

“Byl to výstřel do tmy” komentuje svůj nápad den Ouden. Ale podle zprávy o projektu, zveřejněné letos v srpnu v odborném časopisu Geophysical Research Letters, fungoval. Senzory s pohybem albatrosů mezi jižní Afrikou a Antarktidou zaznamenávaly různé zdroje infrazvuku, což naznačuje, že je možné sledovat i zvuk ze vzdálených zdrojů.

Infrazvuk ve skutečnosti odhaluje události, ke kterým došlo v opravdu velké vzdálenosti.  Erupce lávy, sopečného prachu a plynu tvoří zvukové vlny, které mohou vulkanologové využít k detekci erupcí a jejich průběhu. “Na Aljašce se v současnosti nachází mnoho aktivních sopek,” říká geofyzik Alex Iezzi. “Nemůžete ale sledovat každou z nich a ta zařízení neustále udržovat.” Ale detektory, umístěné stovky kilometrů daleko, mohou infrazvuk vzniklý při erupci zachytit velmi snadno. Podle síly infrazvuku pak lze účinně určit objem uvolněné energie a tedy sílu erupce.

Je také známo, že pomocí infrazvuku mezi sebou komunikují některá zvířata – například sloni, tygři nebo pávi. Vědci doufají, že zkoumáním jejich vzájemné komunikace budou schopni jim jednak lépe porozumět a jednak je sledovat z velké vzdálenosti. To by znamenalo zjednodušení výzkumu ve smyslu absence nutnosti se ke zvířatům fyzicky přiblížit, nebo jim na těla připevňovat sensory a lokátory.

Záznam infrazvuku není nijak složitý, sensory lze umístit v podstatě kdekoliv, kromě oceánů na jižní polokouli, kde je tedy pokrytí velmi slabé. Olivier den Ouden k tomu také poznamenal, že “chaos vln” na volném moři sledování infrazvuku dále komplikuje. “Oceány se chovají jako gigantické reproduktory, vystřelující do atmosféry energii, která se nad hladinou volně pohybuje jako neviditelná přílivová vlna.” Pohyb masy vody však pravděpodobně generuje také atmosférické vibrace, které se pohybují směrem kolmo vzhůru. Jejich detekce je tak složitá, že samotná jejich existence je částí vědců stále zpochybňována. Obecně se jim říká “hlasy moře” a jsou označovány jako mikrobaromy. Při detekci infrazvuků je vědci obvykle vnímají jako rušivý signál, který ztěžuje zkoumání infrazvuku, souvisejícího s explozemi.

Infrazvukové detektory na moři by ideálně nejen zaplnily mezeru v pokrytí zemského povrchu, ale také by měly být schopny lépe zdokumentovat mikrobaromy, které by pak mohly být s pomocí vhodného software ze zkoumaných údajů efektivněji odstraněny. Přesnost výzkumů by se tak měla výrazně zvýšit.

Samantha Patrick, odbornice na mořské ptactvo z University of Liverpool, se zajímala o schopnosti navigace mořských ptáků pomocí infrazvuku již delší dobu. Poté, co se setkala s Olivierem den Oudenem, vznikla myšlenka na umístění detektorů infrazvuku na mořské ptáky, konkrétně na albatrosy. Jejich rozpětí křídel je větší než výška průměrného člověka, což jim umožňuje plachtit nad mořskou hladinou poměrně dlouhou dobu. Nejenže tedy přelétávají nad rozsáhlým územím, ale nepotápí se přitom do vody (například při lovu potravy), takže senzorům nehrozí poškození. “Batůžky”, které práci “nosí” na zádech, nejsou větší, než je běžný TV ovladač. Označení “batůžek” přitom může být zavádějící, i když na první pohled komické. Na tělo jsou totiž albatrosům připevněny lepicí páskou.

Jak je technicky na albatrosy instalovali? Jak donutíte albatrosa spolupracovat? Jednoduše – obejmete ho. “Albatrosi vlastně v přírodě nemají přirozené nepřátele, takže k nim můžete jednoduše přijít, opatrně je obejmout tak, abyste se vyhnuli případnému poranění zobákem. Jeden člověk takto albatrosa drží a další na něj “batůžek” lepicí páskou připevní,” říká Samantha Patrick.

V roce 2020 tak bylo nad Jižním oceánem “v provozu” 25 těchto zařízení, opakovaně v délce vždy cca 15 dní. Po návratu albatrosů na pevninu jim členové výzkumného týmu zařízení z těla sundali a zpracovali sesbíraná data. Celkem získali 115 hodin záznamů, albatrosové přitom nalétali přes 40 000 km (!).

Stanou se tedy cyberpunk opeřenci novým standardem výzkumu infrazvuku? V současnosti se hledá také řešení, které zahrnuje etické hledisko – něco, co dokáže létat tak dlouho a daleko jako albatrosi, ale na co se nevztahují zákony na ochranu zvířat. Možná drony? Uvidíme, třeba se brzy řešení objeví.

 

 

ZDROJ

Související

Hmatová dimenze VR od Ultrahaptics

Společnost Ultrahaptics přidala novou dimenzi do zážitku virtuální reality. Ta uživateli zprostředkuje hmatové pocity z dotyku virtuálních předmětů a manipulace s nimi, aniž by si vyžadovala použití dodatečných dotykových přístrojů. Princip spočívá v generování ultrazvuku prostřednictvím malé...