شکارچیان خاموش سلاح هایی که به صخره مرجانی تبدیل می شوند
لباس دونی: نسل جدید اژدرهای «سبز» با حذف سوخت های سمی، کاهش نویز صوتی و استفاده از بدنه های زیست تخریب پذیر، هم زمان قدرت عملیاتی نیروهای دریایی را افزایش داده و لطمه به اکوسیستم های دریایی را کاهش می دهد؛ این تسلیحات مدرن حتی بعد از پایان ماموریت، به صخره های مصنوعی و پناهگاه حیات دریایی تبدیل می شوند و چهره جنگ افزارهای زیرسطحی را متحول کرده اند.
به گزارش لباس دونی به نقل از خبر آنلاین، در دهه های اخیر، درک جهانی از مفهوم آلودگی در محیط های دریایی دستخوش تغییراتی بنیادین شده است. پیشتر، آلودگی اقیانوس ها صرفا در قالب نشت مواد نفتی، تخلیه زباله های پلاستیکی یا ورود پساب های صنعتی تعریف می شد؛ اما امروزه متخصصان علوم دریایی و استراتژیست های نظامی به این نتیجه رسیده اند که تهدیدات محیط زیستی در دنیای زیر آب دارای ابعادی بمراتب پیچیده تر هستند.
دنیای زیر آب، محیطی است که در آن آلودگی نه فقط ماهیت شیمیایی، بلکه ماهیت آکوستیکی (صوتی) نیز دارد. اقیانوس ها برای ساکنان بومی خود، یعنی پستانداران دریایی و ماهی ها، فضایی آکنده از سیگنال های حیاتی هستند که هرگونه نویز غیرطبیعی می تواند این نظم بیولوژیکی را به کلی فرو بپاشد. اژدرها و زیردریایی های قدیمی با بوجودآوردن صداهای ناهنجار ناشی از موتورهای حرارتی و نشت مواد شیمیایی سمی از سوخت های پیشران، دهه هاست که اکوسیستم های حساس دریا را با چالش های مرگبار مواجه کرده اند.
نسل جدید اژدرها که تحت عنوان «شکارچیان خاموش» شناخته می شوند، نمایانگر جهشی در مهندسی مواد و آکوستیک هستند. این تسلیحات مدرن با استفاده از موتورهای الکتریکی بدون لرزش، جایگزینی باتری های پیشرفته نقره-روی یا لیتیومی بدون جیوه بجای سوخت های سمی، و طراحی بدنه بر مبنای اصول زیست تخریب پذیری کنترل شده، ردپای خودرا در اقیانوس به حداقل رسانده اند.
نکته انقلابی در این بین، تغییر کاربری کالبد این سلاح بعد از پایان عملیات است؛ جایی که بدنه اژدر بگونه ای طراحی شده که بعد از اتمام عمر مفید، به پناهگاهی ایمن برای مرجان ها و سایر جانداران دریایی تبدیل گردد.
چرا شنوایی جایگزین بینایی در دنیای زیر آب شده است؟ صوت در محیط آب با سرعتی معادل ۱۵۰۰ متر بر ثانیه حرکت می کند که تقریبا چهار برابر سریع تر از سرعت آن در هوا است. این خصوصیت فیزیکی سبب شده است که صوت، کارآمدترین ابزار برای ارتباطات راه دور در زیر آب باشد. از آنجائیکه نور تنها تا عمق کمی از سطح آب نفوذ می کند، پستانداران دریایی نظیر نهنگ ها و دلفین ها برای انجام حیاتی ترین وظایف روزانه خود همچون ناوبری، یافتن طعمه، شناسایی شکارچیان و ارتباطات اجتماعی، بطور کامل به حس شنوایی متکی هستند. هرگونه افزایش نویز ناشی از کارهای انسانی در این محیط، فضای شنیداری این موجودات را محدود کرده و موجب بروز رفتارهای غیرطبیعی و استرس های فیزیولوژیک می شود.
مرگ نهنگ ها بر اثر استفاده از سونارهای نظامی در اعماق دریا تحقیقات نشان داده است که سونارهای فعال نظامی که برای ردیابی زیردریایی ها و هدایت اژدرها استفاده می شوند، پالس های صوتی با شدت خیلی بالا صادر می کنند که می تواند منجر به گل نشستن جمعی نهنگ های منقاری (Beaked Whales) شود. این جانداران در برخورد با نویزهای ناگهانی و بلند، گرفتار وحشت شده و با سرعت خیلی زیاد به سطح آب می آیند. این صعود سریع موجب تشکیل حباب های نیتروژن در بافت های بدن آنها می شود؛ وضعیتی که در غواصان انسانی به عنوان «بیماری ناشی از کاهش فشار» شناخته شده و در نهایت منجر به لطمه های بافتی و مرگ حیوان می گردد.
یکی از اثرات موذیانه نویزهای مصنوعی، پدیده پوشش صوتی است. در این حالت، نویز ساخته شده توسط تجهیزات نظامی یا کشتی های تجاری، با سیگنال های بیولوژیکی تداخل پیدا کرده و مانع از درک صحیح آنها توسط جانداران می شود. این مساله بخصوص برای نهنگ هایی که در فرکانس های پایین با هم ارتباط برقرار می کنند، مهم است. افزایش نویز پس زمینه در اقیانوس ها سبب شده است که برد ارتباطی این موجودات به شدت کاهش یابد؛ امری که منجر به انزوای اجتماعی گله ها و کاهش شانس یافتن طعمه می گردد.
خطرات سوخت «اتو ۲» برای انسان و دریا خیلی از اژدرهای سنگین نسل قدیم از پیشرانی به نام «سوخت اتو ۲» استفاده می نمایند. این ماده ترکیبی پیچیده از مواد شیمیایی است که بخش اصلی آنرا پروپیلن گلیکول دی نیترات (PGDN) تشکیل می دهد. PGDN نه فقط یک ماده انفجاری است، بلکه به شدت سمی بوده و اثرات فیزیولوژیک شدیدی بر انسان و محیط زیست دارد. مطالعات نشان می دهد که تماس با این ماده موجب اتساع شدید عروق شده که در انسان به شکل سردردهای ضربان دار، حالت تهوع، از دست دادن تعادل و در موارد شدید، سکته های قلبی ظاهر می شود.
در محیط های دریایی، نشت این سوخت یا باقی ماندن اژدرهای عمل نکرده در بستر دریا موجب آلودگی رسوبات و آب های زیرزمینی ساحلی می گردد. باآنکه برخی میکروارگانیسم ها قادر به تجزیه اجزای این سوخت هستند، اما این فرایند در اعماق اقیانوس، جایی که اکسیژن کم و دما پایین است، خیلی کند صورت می گیرد.
خطر آزادسازی فلزات سمی از مهمات غرق شده در آب های آزاد بدنه اژدرها و زیردریایی های قدیمی حاوی مقادیر قابل توجهی از فلزات سنگین نظیر سرب، کادمیوم، جیوه و کروم است. زمانیکه این تجهیزات در آب دریا رها می شوند، فرآیندهای شیمیایی خوردگی شروع شده و این فلزات کم کم در محیط رها می شوند:
سرب: به طور معمول در سیستم های پیشران و کلاهک های جنگی به عنوان تعدیل کننده استفاده می شود و سمیتی پایدار در زنجیره غذایی بوجود می آورد. جیوه: در باتری های قدیمی و برخی حسگرهای فشاری یافت می شود که در صورت ورود به بدن جانداران، موجب اختلالات عصبی و نقص های تولیدمثلی می گردد. تنگستن و اورانیوم ضعیف شده: در بعضی نفوذکننده های مهمات استفاده شده اند که باآنکه پایداری فیزیکی دارند، اما اکسیدهای آنها می توانند برای موجودات کف زی سمی باشند. بخش بزرگی از آلودگی های شیمیایی ناشی از اژدرها، در ارتباط با تسلیحاتی است که در طول تمرینات یا نبردها شلیک شده اما منفجر نشده اند. مواد انفجاری مانند TNT، RDX و HMX با گذشت زمان از پوسته های خورده شده نشت کرده و به محیط اطراف نفوذ می کنند. این مواد نه فقط خطر فیزیکی انفجار را حفظ می کنند، بلکه به عنوان آلاینده های آلی پایدار (POPs) شناخته می شوند که بر سلامت کل اکوسیستم تأثیر می گذارند.
گذار از پیشران های حرارتی به الکتریکی در اژدرهای مدرن، بزرگترین گام در جهت کاهش آلودگی صوتی و افزایش پنهان کاری بوده است. اژدرهای مدرن نظیر «Black Shark» و «F21» از موتورهای جریان مستقیم بدون برس (Brushless DC) استفاده می نمایند. برعکس موتورهای احتراق داخلی قدیمی که دارای پیستون ها و قطعات متحرک فراوان با لرزش های شدید بودند، موتورهای الکتریکی جدید به سبب حذف اصطکاک مکانیکی و استفاده از میدان های الکترومغناطیسی برای تولید گشتاور، تقریبا بدون صدا عمل می کنند.
یکی از منابع اصلی تولید نویز در زیر آب، پدیده کاویتاسیون یا حفره زایی است که در اثر چرخش سریع پروانه ها و ایجاد حباب های بخار ناشی از افت فشار رخ می دهد. نسل جدید اژدرها به سیستم های جت پمپ مجهز شده اند. در این سیستم، پروانه ها در داخل یک پوشش محافظ (Shrouded Propeller) قرار می گیرند که جریان آب را هدایت کرده و از تشکیل حباب های نویززا جلوگیری می کند. این طراحی نه فقط صدای اژدر را در سرعت های بالا به شدت می کاهد، بلکه راندمان پیشران را نیز بهبود می بخشد.
نیروی دریایی ایالات متحده از راه برنامه «پیشران الکتریکی بی صدا» (Quiet Electric Drive - QED)، درحال توسعه فناوری هایی است که امضای صوتی شناورهای زیرسطحی را به سطح نویز پس زمینه اقیانوس می رساند. این فناوری با بهره گیری از سیستم های کنترل هوشمند، فرکانس های خروجی موتور را بگونه ای تنظیم می کند که با صداهای طبیعی دریا (مانند امواج و حرکت ذرات) همپوشانی داشته باشد؛ امری که شناسایی اژدر را حتی برای پیشرفته ترین سونارهای غیرفعال (Passive Sonar) نیز دشوار می سازد.
اژدر Black Shark در اژدرهای پیشرفته ای مانند «Black Shark» ایتالیایی و «MU90» فرانسوی، از باتری های آلومینیوم-اکسید نقره (Al-AgO) استفاده می شود که با آب دریا فعال می شوند. این باتری ها دارای چگالی انرژی فوق العاده ای هستند (تا دو برابر باتری های نقره-روی استاندارد) و قادرند توان مورد نیاز برای رسیدن به سرعت های بالاتر از ۵۰ گره دریایی را فراهم آورند.
اژدر فرانسوی MU90 استفاده از باتری های لیتیوم یون شارژپذیر در اژدرها از منظر محیط زیست، این باتری ها بدون جیوه و کادمیوم بوده و در حالت غیرفعال (خشک) می توانند تا ۱۲ سال بدون کاهش کیفیت نگهداری شوند. واکنش شیمیایی در این باتری ها بجای تولید مواد سمی، اکسید آلومینیوم تولید می کند که پایداری بیشتری در محیط دارد.
برای کاهش هزینه های عملیاتی و به حداقل رساندن پسماندهای نظامی، نیروهای دریایی بطور رو به ازدیادی از باتری های لیتیوم-یون در اژدرهای تمرینی استفاده می نمایند. این باتری ها برعکس مدلهای قدیمی، قابلیت شارژ مجدد تا صدها بار را دارند، که نیاز به دور ریختن باتری بعد از هر بار شلیک تمرینی را از بین می برد. همچنین، تحقیقات جدید بر روی باتری های لیتیومی بدون کبالت و مواد معروف به «مواد شیمیایی ابدی» (PFAS) تمرکز دارد تا در صورت غرق شدن اژدر، هیچ نوع آلودگی پایداری وارد زنجیره غذایی نشود.
استفاده از الکترولیت های مبتنی بر آب در باتری های جدید (Aqueous Zinc-ion)، خطر حریق ناشی از «فرار حرارتی» را که در باتری های لیتیومی معمولی شایع است، به کلی حذف کرده است. این مساله بخصوص در محیط های تحت فشار زیر آب، ضامن ایمنی زیردریایی و اکوسیستم اطراف آن است.
طراحی بدنه زیست تخریب پذیر برای نسل جدید اژدرها یکی از خلاقانه ترین بخش های نسل جدید اژدرها، طراحی بدنه با قابلیت زیست تخریب پذیری کنترل شده است. در این رویکرد، بدنه سلاح دیگر صرفا یک پوسته فلزی نیست، بلکه یک ساختار مهندسی شده است که بعد از انتهای عمر عملیاتی، فرایند تجزیه آن شروع می شود. استفاده از آلیاژهای زیست-فلزی (Bio-metal Alloys) که حاوی منیزیم و روی هستند، اجازه می دهد که بدنه اژدر در بازه های زمانی مشخص (از چند ماه تا چند سال) اکسید شده و به مواد معدنی بی خطر تبدیل گردد.
محققان نظامی درحال جایگزینی پلاستیک های سنتی و رزین های سمی با مواد زیست تخریب پذیر نظیر PLA (پلی لاکتیک اسید) مشتق شده از منابع تجدیدپذیر هستند. همینطور استفاده از فیبرهای نانوسلولز که از گیاهان استخراج می شوند، استحکامی مشابه فلزات فراهم آورده اما در محیط دریا بطور کامل توسط باکتری ها تجزیه می شوند. این فناوری بخصوص در اژدرهای تمرینی که تعداد زیادی از آنها در مناطق ساحلی شلیک می شوند، از تجمع زباله های نظامی در کف دریا جلوگیری می کند.
لاشه اژدرهای مدرن به پناهگاه حیات دریایی تبدیل می شود مقصد پایانی در طراحی اژدرهای «سبز»، تبدیل لاشه سلاح به یک پناهگاه برای تنوع زیستی است. صخره های مصنوعی سازه هایی هستند که برای شبیه سازی صخره های مرجانی طبیعی و جذب حیات دریایی در مناطقی با بستر شنی و بی روح قرار داده می شوند. اژدرهای مدرن با پوسته های سرامیکی یا بتن دریایی متخلخل طراحی می شوند که دارای هندسه های پیچیده (مانند چارچوب های لانه زنبوری) هستند. این هندسه ها بگونه ای بهینه سازی شده اند که لاروهای مرجان به آسانی روی آنها مستقر شده و ماهی های کوچک بتوانند از حفره های آن برای فرار از شکارچیان بهره گیرند.
تنها وجود یک بستر فیزیکی برای رشد مرجان ها کافی نیست. محققان دانشگاه سن دیگو با حمایت آژانس پروژه های پژوهشی پیشرفته دفاعی (DARPA)، ژلی به نام SNAP-X توسعه داده اند که حاوی نانوذرات منتشرکننده سیگنال های شیمیایی است. این ژل که می تواند بر روی بدنه اژدرها اعمال شود، «بوی» جلبک های مرجانی را در آب پخش می کند؛ سیگنالی که به لاروهای مرجان پیام می دهد که این مکان برای استقرار و رشد مناسب می باشد. آزمایش ها نشان داده است که این فناوری می تواند نرخ استقرار مرجان ها را تا ۲۰ برابر نسبت به سطوح معمولی افزایش دهد.
پروژه هایی مانند «Reefense» در وزارت دفاع ایالات متحده، نشان دهنده تغییر دیدگاه ارتش از یک مصرف کننده محیط زیست به یک حامی آن است. با بهره گیری از لاشه تجهیزات تمیزکاری شده (بدون روغن و مواد سمی)، ارتش ها درحال ایجاد دیواره های دفاعی طبیعی در مقابل طوفان ها و فرسایش ساحلی هستند. این سازه ها نه فقط از تأسیسات نظامی ساحلی محافظت می کنند، بلکه به عنوان لابراتوار های زنده برای مطالعه تاب آوری مرجان ها در مقابل تغییرات اقلیمی عمل می کنند.
پروژه های دفاعی بدون ارزیابی زیست محیطی متوقف می شوند امروزه کارهای نظامی در اقیانوس ها تحت نظارت شدید قوانین محیط زیستی بین المللی و ملی قرار دارند. قوانینی نظیر NEPA (قانون سیاست ملی محیط زیست) و CERCLA (قانون پاسخ محیط زیستی جامع) ارتش ها را ملزم می کنند که قبل از انجام هرگونه تمرین نظامی، ارزیابی های دقیقی از تأثیرات صوتی و شیمیایی آن بر گونه های حفاظت شده عرضه کنند. عدم رعایت این استانداردها می تواند منجر به توقف پروژه های دفاعی و لطمه به وجهه عمومی سازمان های نظامی گردد.
توسعه اژدرهای «سبز» تنها یک انتخاب اخلاقی نیست، بلکه یک استراتژی اقتصادی هوشمندانه بحساب می آید. هزینه پاکسازی مهمات قدیمی از بستر دریا سالانه میلیاردها دلار تخمین زده می شود. اژدرهایی که بطور خودکار تجزیه می شوند یا به صخره های مصنوعی تبدیل می گردند، نیاز به عملیات های گران قیمت بازیابی (Recovery) را حذف کرده و ریسک های قانونی بلند مدت را برای دولت ها کم می کنند.
کاهش ردپای محیط زیست، افزایش برتری عملیاتی زیردریایی ها در نبردهای زیرسطحی مدرن، «سبز بودن» با «مرگبار بودن» پیوندی ناگسستنی دارد. اژدری که هیچ نشت شیمیایی ندارد، ردپای یونیزه در آب باقی نمی گذارد که توسط حسگرهای دشمن شناسایی شود. همچنین، موتورهای بدون لرزش که برای صیانت از وال ها طراحی شده اند، دقیقاً همان چیزی هستند که یک زیردریایی برای عبور از سدهای دفاعی دشمن به آن نیاز دارد. بنابراین، صیانت از محیط زیست بطور مستقیم منجر به افزایش قابلیت های تهاجمی و تدافعی نیروهای دریایی شده است.
تحول در دنیای زیر آب از تسلیحات مخرب سنتی به «شکارچیان خاموش»، نشان دهنده بلوغ تکنولوژیک در قرن بیست و یکم است. ما حالا شاهد ظهور تسلیحاتی هستیم که نه فقط در زمان نبرد وظیفه خودرا با دقت و پنهان کاری حداکثری انجام می دهند، بلکه در زمان صلح نیز به عنوان معماران جدید اکوسیستم های دریایی عمل می کنند. استفاده از باتری های پیشرفته بدون جیوه، موتورهای الکتریکی سایلنت و بدنه های زیست تخریب پذیر، ردپای مخرب انسان در اقیانوس ها را به شدت کاهش داده است.
چشم انداز آینده این صنعت به سوی «تسلیحات هوشمند خود-ترمیم شونده» و »پهپادهای زیرآبی زیستی» حرکت می کند که مرز بین ماشین و ارگانیسم را کمرنگ تر خواهند کرد. در این راه، همکاری میان زیست شناسان دریایی، مهندسان متالورژی و استراتژیست های نظامی کلید اصلی دستیافتن به امنیتی است که به قیمت نابودی سیاره تمام نشود. شکارچیان خاموش امروز، نگهبانان فردای اقیانوس ها خواهند بود؛ سلاح هایی که نه با تخریب، بلکه با ادغام در طبیعت، قدرت خودرا به اثبات می رسانند.
منبع: لباس دونی
این مطلب لباسدونی را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب