ضوضاء غامضة تم التقاطها على ارتفاع 70000 قدم بواسطة بالونات علمية DIY | أخبار المملكة المتحدة
استحوذ مشروع علمي يستخدم بالونات تعمل بالطاقة الشمسية لاستكشاف صوتيات طبقة الستراتوسفير على بعض الأصوات الغامضة.
تم تسجيل الضوضاء على ارتفاع حوالي 70 ألف قدم من قبل باحثين أمريكيين الذين صنعوا أجهزة عائمة بقيمة 50 دولارًا (40 جنيهًا إسترلينيًا) من الشريط والبلاستيك وغبار الفحم.
تحتوي طبقة الستراتوسفير على “قناة صوتية” غنية لأنها طبقة هادئة نسبيًا من الغلاف الجوي للأرض نادرًا ما تتأثر بالطائرات أو الاضطرابات.
إن الموجات فوق الصوتية ، التي تقع في مجال علم الجغرافيا ، غير مسموعة للأذن البشرية. ومع ذلك ، فإن “الهمسات” الطبيعية مثل تصادم أمواج المحيطات والرعد وتلك التي يخلقها البشر مثل توربينات الرياح والانفجارات قد تم استدعاؤها في التسجيلات.
قام دانيال بومان وزملاؤه في مختبرات سانديا الوطنية ، وهو متعاقد حكومي أمريكي ، ببناء بالونات تمتد بين ستة وسبعة أمتار لالتقاط الأصوات منخفضة التردد.
قال ‘لم يتم التحقيق في أصوات الستراتوسفير منذ نصف قرن. كان دافعنا الأولي هو الفضول البسيط. ماذا يوجد هناك؟
كيف تختلف عن التسجيلات الأرضية؟ هل هناك ظواهر لا يمكن تسجيلها إلا في الستراتوسفير أو على الأرض فقط؟ ”
أجهزة التنصت مصنوعة من أكياس بلاستيكية وبلاستيك الرسام وشريط الشحن مع بعض غبار الفحم من الداخل.
أوضح الجيوفيزيائي أنه عندما تشرق الشمس على البالونات المظلمة ، يسخن الهواء بالداخل ويصبح منتعشًا.
هذه الطاقة الشمسية السلبية كافية لنقل البالونات من السطح إلى أكثر من 20 كم [66,000ft] في السماء.
كل بالون يحتاج فقط إلى حوالي 50 دولارًا من المواد ويمكن بناؤه في ملعب كرة سلة.
تحتوي أعمدة الاستماع العائمة أيضًا على مقاييس دقيقة ، والتي تكتشف البيانات ذات التردد المنخفض وكانت مصممة في الأصل لمراقبة البراكين.
يستخدم الباحثون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) لتتبع البالونات ، والتي يمكن أن تبحر لمئات الأميال وأحيانًا تهبط في أماكن يصعب الوصول إليها.
تتمثل ميزة استخدام مجموعة أدوات منخفضة التقنية نسبيًا في أنه يمكنهم إطلاق العديد من الرحلات الجوية وجمع البيانات دون القلق بشأن التكاليف.
في الصوت الذي يوفره المشروع – حيث تم ضغط 12 يومًا من الصوت في بضع دقائق – يكون ضجيج التنهد من الموجات فوق الصوتية من تصادم أمواج المحيط بينما أصوات الحفيف غير مفسرة.
قال دانيال: “التسجيل الصوتي من عام 2016 ، وعادة ما أستخدم المزيد من الوسائل التقنية لتقييم الأصوات مثل التحليل الطيفي”.
لقد كان من الجيد العودة إلى هذا التسجيل والاستماع إليه بالفعل.
“صوت ميكروباروم المحيط [infrasonic wave] جميل ، وسماع كل تلك الأصوات والتذمر الأخرى يذكرني بأنه لا يزال لدينا الكثير لنتعلمه.
وصف الباحثون في المختبرات ، التي يوجد منشأتها الرئيسية في البوكيرك ، نيو مكسيكو ، علم الصوتيات الجغرافية بأنه “ همسات من الأرض والبحر والسماء ”.
قال دانيال: “الجزء الأكثر إثارة في عملية جمع البيانات هو اكتشاف مصادر الأصوات المختلفة ، وكيفية انتقالها بشكل مختلف”.
“على سبيل المثال ، تمكنت زميلتي سارة ألبرت من استخدام هذه التكنولوجيا لإثبات وجود” قناة صوتية “في السماء تم افتراضها في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي ، ولكن لم يتم إثباتها أبدًا حتى جاءت.
“كان من الرائع تحديد التواقيع أخيرًا من توربينات الرياح والرعد قبل بضع سنوات ، على سبيل المثال.”
ومن المثير للاهتمام أن إشارات الموجات دون الصوتية غير المبررة تحدث عدة مرات في الساعة في بعض الرحلات الجوية ، والتي تصل إلى ضعف ارتفاع الرحلات الجوية التجارية.
أما بالنسبة للأصوات الغامضة ، فإن فرضية العمل ، التي يعود تاريخها إلى الستينيات ، هي أنها انبعاثات صوتية من الاضطرابات.
ومع ذلك ، يمكن أن تأتي أيضًا من النيازك التي تحترق في الغلاف الجوي أو العواصف الشديدة البعيدة أو مصادر أخرى. نحن حقا لا نعرف.
يمكن أن تشمل الاستخدامات العملية للمناطيد التي تعمل بالطاقة الشمسية المساعدة في استكشاف كواكب أخرى من مسافة بعيدة ، مثل مراقبة النشاط الزلزالي والبركاني لكوكب الزهرة من خلال غلافه الجوي السميك.
قدم بومان عرضًا للنتائج التي توصل إليها في الاجتماع 184 للجمعية الصوتية الأمريكية في شيكاغو يوم الخميس.
في الشهر الماضي ، أطلقت وكالة ناسا مشروعًا يشجع الجمهور على الاستماع إلى أصوات الفضاء وتحديدها ، بما في ذلك تسجيلات موجات البلازما ، وهي عبارة عن حساء من الجسيمات المشحونة بين الأرض والشمس.
القيثارة [Heliophysics Audified: Resonances in Plasmas] يطلب المشروع من الأشخاص اختيار جوانب مثيرة للاهتمام على أساس أن الأذن البشرية يمكن أن تكون جهاز فك تشفير أفضل من أجهزة الكمبيوتر.
قال مارتن آرتشر ، عضو فريق HARP ، من إمبريال كوليدج بلندن: “إن حاسة السمع البشرية أداة رائعة”.
لقد تم تدريبنا بشكل أساسي منذ الولادة على التعرف على الأنماط واختيار مصادر الصوت المختلفة.
“يمكننا بالفطرة إجراء بعض التحليلات المجنونة جدًا التي تتفوق حتى على بعض خوارزميات الكمبيوتر الأكثر تقدمًا لدينا.”
هل لديك قصة تود مشاركتها؟ اتصال josh.layton@metro.co.uk
احصل على أحدث الأخبار والقصص السعيدة والتحليلات وغير ذلك الكثير
