כל ידע חדש בדרך כלל עובר שלושה שלבים: 1. "שטויות!" 2. "ואם באמת …" 3. "מי לא יודע את זה!"
תקשורת רדיו אמינה ואיכותית ממלאת תפקיד חשוב בהבטחת בטיחות הניווט והתנהלות מוצלחת של פעולות איבה. קבוצת מומחים מהחטיבה המדעית של מערכת מרכז פסיפיק, חלל ולוחמה ימית (SPAWAR), העוסקת במחקר בתחום תקשורת רדיו, מכ ם, מטאורולוגיה ואוקיאנוגרפיה לטובת הצי האמריקאי, הציעה פתרון מקורי ל בעיית גודש ספינות עם מערכות תקשורת.
הציוד הרדיו-אלקטרוני של ספינת לחימה מודרנית מסוג "ארלי בורק" כולל כ -80 אנטנות למטרות שונות. התקני קבלה ושידור יוצרים הפרעות הדדיות רבות במהלך הפעולה - מהנדסים נדרשו ללימודים מיוחדים כדי לקבוע את תכנית המיקום הרציונלי שלהם. בנוסף, לאנטנות קונבנציונאליות יש מספר חסרונות - הן מגושמות, כבדות, פגיעות בקלות בקרב ובמהלך סערה הן דורשות תרנים גבוהים, מה שמגדיל את חתימת המכ"ם של הספינה. בכל זמן נתון, לפחות מחצית מהאנטנות הללו כבויות ואינן בשימוש, ומכאן המסקנה כי יש צורך ליצור מבנים מתקפלים מעידה על עצמה.
בשנת 2007, מומחי SPAWAR פיתחו טכנולוגיה המשתמשת במוליכות חשמלית ובהשראה מגנטית של מלחי מתכת הנמצאים במי הים לקליטה ושידור של גלי רדיו. אכן, אם מי הים הם מוליכים חשמליים טובים, אז מדוע סילון נוזלי אינו מסוגל להחליף אנטנת מתכת מסורתית? המצאה גאונית ופשוטה בהחלט.
מתיאוריה לפרקטיקה, היה רק שלב אחד: בעזרת משאבת מים הרכיבו החוקרים מזרקה פרימיטיבית - מכשיר שפולט זרם של מי ים דרך משרן המחובר למשדר נייד. יש הרבה מים מחוץ לספינה, כך שאף אחד לא יחווה מחסור בחומר המתכלה הזה. אותות מועברים ומתקבלים מ"אנטנת המים "באמצעות אינדוקציה אלקטרומגנטית קונבנציונאלית. ואין ננוטכנולוגיה!
גובה הסילון קובע את התדירות שאליה מכוונת האנטנה. לדוגמה, גלי רדיו UHF דורשים מזרקה בגובה של כ -0.6 מטר, ו- VHF 6 רגל. כדי לקבל גלי HF, תזדקק לעמוד מים של 80 רגל (24 מטר!). מטוס כזה מסוגל לקבל ולשדר אותות בטווח שבין 2 ל 400 מגה -הרץ. קטע המטוס קובע את רוחב הערוץ (כלומר העברת נתונים נפחים יותר, למשל, וידיאו ידרוש סילון מים עבה יותר). המערכת כולה מתאימה ביד אחת. בעזרתו הצליחו חוקרי SPAWAR לקבל אות ברור במרחק של כמה עשרות קילומטרים.
היתרון של "אנטנות מים" כאלה הוא השטח המינימלי הנדרש להתקנתן. ניתן לשנות אנטנות בקלות לשימוש בכל תדירות על ידי התקנת סלילי אספן נוספים וחרירי ריסוס. ניתן ליצור את אנטנת המים בעלות מינימלית - המכשיר צורך פחות חשמל ממנורת שולחן.
שלא כמו אנטנות מתכת סטנדרטיות, כל האלמנטים של אנטנת המים הם כמעט חסרי משקל וקלים לפירוק. ניתן לשנות ללא הרף את הפרמטרים של עמודי המים בהתאם לסוגי האנטנות הנמצאות בשימוש כיום. לדברי מומחי SPAWAR, עשר אנטנות כאלה יכולות להחליף 80 אנטנות מסורתיות.בנוסף, ההשפעה הרפלקטיבית של מי הים היא פחותה ממתכת, ואם הספינה זקוקה להתגנבות מירבית, המפקד רק צריך לתת פקודה להסיר את כל עמודי המים.
יחד עם זאת, לפני הכנסת המצאתם לחיים האמיתיים, יצטרכו החוקרים לפתור מספר בעיות קשות.
לדוגמה, אנטנת מים פגיעה ביותר למשבי רוח - אנרגיית הסילון למעלה מצטמצמת לאפס, ואז אפילו רוח חלשה תקרע את בד האנטנה וכתוצאה מכך תקלקל לחלוטין את מאפיין התהודה שלה.
מדעני SPAWAR מצאו שוב פתרון מקורי: מספיק לסגור זרם מים בצינור פלסטיק עם צמרת סגורה. זה לא רק ימנע את ההשפעות המזיקות של הרוח וישמור על כל המאפיינים של "אנטנת המים", אלא גם יאפשר להשתמש באותה נפח מים שוב ושוב (החוקרים סבורים שניתן להשתמש בטכנולוגיה שלהם ביבשה, ולהחליף את ענפים בולטים של האנטנות עם מזרקות יפות). באשר להנחת מים בצינור פלסטיק, הרעיון של SPAWAR אינו חדש - אפשרויות אנטנה כאלה קיימות כאשר קלטת מונחת בקליפת פלסטיק גמישה, מתפתלת בעצמה מתחת לאוויר או בלחץ הנעה, כמו סרט מדידה.
כמו כן, עדיין לא ברור מה הרווח של אנטנות מים. בשל המוליכות הטובה ביותר של "עמוד המים", היעילות עלולה להיפגע, וייתכן פליטות מחוץ לפס.
העיקרון של אנטנת מים הוא כל כך טיפשי ופשוט עד שפשוט קשה להאמין שאף אחד לא ניחש בעבר. תעלולי SPAWAR בוודאי ריגלו את הרעיון היפה הזה מהלווייתנים: על פי כמה דיווחים, הלווייתנים הוציאו מזרקות כדי לשלוח זה לזה הודעות SMS. איכשהו התקשרתי איתם - הם אומרים שהאות חלש, רק 2 רצועות …
