China kann U-Boote im Südchinesischen Meer gezielt aufspüren
China testete einen neuen U-Bootdetektor im Südchinesischen Meer. Das Gerät, das etwa so groß ist wie ein Pickup-Truck, konnte dabei schwache elektromagnetische Wellen aufspüren, die von einem U-Boot-Propeller in fast 20 Kilometern Entfernung verursacht wurden.
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Die Forscher der Shanghai Jiao Tong University könnten durch die Analyse der Signale möglicherweise auch militärische Ziele lokalisieren und verfolgen, schreibt die South China Morning Post.
So sieht der Detektor aus.
© Shanghai Jiao Tong University
Meerwasser absorbiert elektromagnetische Wellen
Der Nachweis von elektromagnetischen Wellen im Meerwasser ist alles andere als einfach, denn die Wellen werden vom Salzwasser stark absorbiert. Durch die Überwachung des Meeresbodens kann die Reichweite allerdings deutlich vergrößert werden.
Anstatt die elektromagnetischen Wellen im Wasser nachzuweisen, konzentrierten sich die Forscher also auf den Meeresboden. Diese Technik wurde bisher nicht zum Aufspüren von U-Booten eingesetzt. Laut den Forschern konnte so die Reichweite von 2,5 Kilometer auf fast 20 Kilometer ausgeweitet werden.
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Dabei werden etwa nicht die Kommunikationssignale gemessen, die von einem U-Boot ausgehen, sondern der sogenannte kathodischen Korrosionsschutz. Diese Technik wird eingesetzt, um Metalle vor der Korrosion mit dem Meerwasser zu schützen.
Propeller unterbricht externen Strom
Dabei wird ein geringer externer Strom angelegt, der die Hülle zum negativen Pol macht und somit elektrochemisch vor Korrosion schützt. Der positive Pol bekommt hingegen den Großteil der Erosion ab. Bei Schiffen sind diese Rumpfanoden aus korrosionsbeständigem Material als Knubbel am Schiffsrumpf angebracht. Bei U-Booten schließen sie bündig mit der Hülle ab.
© Wang et al
Durch die Rotation des Antriebspropellers wird dieser Strom allerdings periodisch für eine kurze Zeit unterbrochen. Diese extrem niederfrequenten elektromagnetischen Wellen werden in die Gesteinsschichten des Meeresbodens weitergeleitet, wo sie eine größere Strecke zurücklegen können.
Mehrere Probleme überwunden
Die Herausforderung ist es nun, diese extrem schwachen elektromagnetischen Wellen aus dem elektromagnetischen Grundrauschen des Meeresbodens herauszufiltern sowie von nichtmilitärischen Quellen zu unterscheiden. Dafür nutzen die Forscher einen Algorithmus.
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Die richtige Position des Ziels zu ermitteln, ist ebenso äußerst schwierig - dazu müssen nämlich mehrere Sensoren am Meeresboden verbunden und synchronisiert werden, die jeweils mehr als einen Kilometer voneinander entfernt sind. Trotz dieser Herausforderungen wollen die Forscher eine genaue Zielerkennung auf offener See erreicht haben.
U-Boote werden immer leiser
U-Boote sind in den vergangenen Jahrzehnten leiser geworden - ihre Geräusche sind inzwischen kam noch mit dem Hintergrundrauschen des Meeres zu unterscheiden, sodass es immer schwieriger wird, sie mit herkömmlichen akustischen Methoden aufzuspüren. Sowohl China als auch die USA haben daher ihre Bemühungen auf dem Gebiet verstärkt.