Képzelje el, hogy egy hajón rekedt a nyílt tengeren, túl messze a parttól ahhoz, hogy VHF rádió vagy mobiltelefon segítségével kommunikálni tudjon. Talán van nála személyi helymeghatározó jeladó (PLB), de elfelejtette ellenőrizni az elem állapotát, és az lemerült. Éjszaka sodródva a hullámokon, az égen apró fénypontokat lát – ezek a Föld körül keringő műholdak. Milyen jó lenne, ha jelezni tudna nekik: „Itt vagyok!”
Most képzelje el, hogy létezik egy olyan eszköz, amely ezt meg is tudja tenni. Nem igényel elemeket, összecsukható, amíg szükség nem lesz rá, és nemcsak hagyományos radarokkal, hanem műholdak által használt szintetikus apertúrájú radarral (SAR) is észlelhető – így bármikor megtalálható, amikor egy műhold áthalad felette.
A SAR4SaR prototípusának sikeres tesztjei Új-Zélandon
Néhány hónappal ezelőtt a kutatók és az Új-Zélandi Védelmi Erők (NZDF) sikeresen tesztelték a legújabb SAR4SaR prototípust egy végső tengeri próbán Auckland Mission Bay partján. Dr. Tom Dowling és csapata több mint két évnyi terepi kísérletezés és fejlesztés után alkotta meg ezt az innovatív eszközt.
Dr. David Galligan, az NZDF Védelmi Tudományos és Technológiai Igazgatója így emlékezett vissza: „Mindenki meghatódott. Megkaptam a képet a műholdradar által visszaküldött felvételről, ahol világosan látszottak a vízen tükröződő fényes pontok.” A remény az, hogy egyszer minden hajón – még a legkisebbeken is – ott lehet majd egy SAR4SaR készülék, amely életeket menthet.
A SAR4SaR működési elve és fejlesztése
Dr. Tom Dowling a Mission Bay partján állva mutatta be az eszközt: két háromszög alakú darab corflutéból (műanyag hullámlemez), ragasztószalagból és alumíniumfóliából készült sarokreflektorokat rögzítette egymáshoz hátulról. Ez az egyszerűnek tűnő szerkezet azonban egy kifinomult fizikai jelenséget használ ki.
A SAR4SaR név a „Synthetic Aperture Radar for Search and Rescue” (Szintetikus Apertúrájú Radar Kereséshez és Mentéshez) kifejezést takarja. Ez egy olyan képalkotó technológia, amelyet már régóta használnak műholdak és repülőgépek radarjai magas felbontású képek készítésére.
Miért fontos a szintetikus apertúrájú radar?
A hagyományos radarok esetében minél nagyobb az antenna mérete, annál jobb felbontást érhetünk el. Egy műhold vagy repülőgép azonban nem tud hatalmas forgó antennát hordozni magával. Az 1950-es és 60-as években ezért kifejlesztették azt az ötletet, hogy az antenna „virtuális” hosszát az eszköz mozgása hozza létre – így jön létre a szintetikus apertúrájú radar.
Ez lehetővé teszi több kilométer hosszúságú antennák képzeletbeli létrehozását, amelyekkel nagyon részletes radarképek készíthetők.
A sarokreflektorok szerepe
A SAR4SaR eszköz lényege az alumíniumfóliával borított sarokreflektorokban rejlik. Ezeknek a felületei 90 fokos szöget zárnak be egymással, így amikor egy elektromágneses impulzus – például egy műholdról érkező radarjel – találkozik velük, visszaverődve erős jelet küldenek vissza.
„Ha jól tervezzük meg ezeket a felületeket,” magyarázza Dr. Dowling, „a visszavert energia nagyságrendekkel megnő. Ez olyan hatást kelt a radarképen, mintha valaki fáklyát lengetne a fején – rendkívül feltűnővé válik.”
Kihívások és fejlesztési folyamat
A kutatócsapat számára fontos volt, hogy az eszköz:
- összecsukható legyen kis helyen való tároláshoz;
- gyorsan kinyitható legyen vészhelyzetben;
- olcsón előállítható legyen;
- vízálló és tartós legyen a zord tengeri körülmények között;
- akkumulátor vagy bármilyen energiaforrás nélkül működjön.
Ezeknek megfelelően Ella Fasciana kutatási asszisztens kezdetben origami papírból készített különféle formákat, hogy megtalálják azt a geometriát, amely összehajtható és megfelelően visszaveri a radart. A legígéretesebb formákat számítógépes tervezéssel (CAD) modellezték tovább.
Terepi tesztek extrém körülmények között
2025 elején az Új-Zélandi Haditengerészet egyik prototípust vitt ki a Déli-óceánra Campbell-sziget közelébe. Itt két fő dolgot akartak bizonyítani:
- a radarreflektorok működőképességét magas földrajzi szélességeken;
- a szerkezet tartósságát viharos időjárási körülmények között.
A szélsebesség elérte az 50 csomót (kb. 90 km/h), ami komoly kihívás volt: az eszközök erősen forogtak és mozogtak a hullámokon. Ez további fejlesztéseket eredményezett annak érdekében, hogy stabilabbak legyenek a vízfelszínen.
A végső prototípus és jövőbeli kilátások
Több hónapos folyamatos tesztelés után megszületett az úgynevezett „offset hernyó” kialakítás: két háromszög alakú reflektor van hátulról összekapcsolva kis eltolással. Ez bizonyult stabilnak és jól működőnek.
A végső próba során kereskedelmi műholdak mellett egy NZDF P-8A Poseidon repülőgép és az Aucklandi Egyetem kutatóhajója is részt vett az adatgyűjtésben. A teszt sikeres volt: az eszköz jól láthatóvá vált a műholdradar képein még nehéz tengeri körülmények között is.
Kihívások még hátra vannak
Bár az eszköz működése igazolt lett, még számos lépés várható:
- tömeggyártásra alkalmas anyagok kiválasztása;
- a gyártási költségek alacsonyan tartása;
- a kereskedelmi műholdas adat-hozzáférési rendszer egységesítése;
- a keresési csapatok számára gyors adatfeldolgozás biztosítása.
Még ha némi késedelem is van az adatok elérésében, jelentős előnyt jelent majd egy pontosabb keresési terület kijelölése akár több millió négyzetkilométeres óceáni régióban is.
Nemzetközi érdeklődés és gyakorlati hasznosság
A projekt iránt már most nagy érdeklődést mutatnak mind helyi szakmai szervezetek (például Új-Zélandi Parti Őrség), mind nemzetközi partnerek részéről. Egy hawaii konferencián például Tonga képviselője hangsúlyozta annak fontosságát, hogy olcsóbb és karbantartásmentes megoldások álljanak rendelkezésre azoknak a halászoknak és hajósoknak, akik nem engedhetik meg maguknak drága vagy elemmel működő berendezések folyamatos cseréjét.
„A SAR4SaR esetében veszel egyet, amíg szükség van rá – nincs karbantartás, nincs elemcsere,” mondta Ella Fasciana.
Összegzés
A SAR4SaR projekt egyedülálló lehetőséget kínál arra, hogy forradalmasítsa a tengeri keresési és mentési műveleteket világszerte. Egy egyszerűen használható, olcsó és energiatakarékos eszköz révén jelentősen csökkenthető annak ideje és költsége, amíg bajba jutottakat megtalálnak a nyílt vízen – akár olyan távoli térségekben is, mint Új-Zéland hatalmas keresési-mentési felelősségi területe.
Ha Ön hajós vagy vízi sportokat kedvelő személy: érdemes figyelemmel kísérni ezt az innovációt – hamarosan akár Ön is biztonságban érezheti magát még akkor is, ha kommunikációs eszközei meghibásodnak vagy lemerülnek.