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Un nuovo strumento permette di svelare i misteri degli abissi

Gli idrofoni sono sensori acustici utilizzati nel campo della ricerca geomarina e biomarina, della cartografia e della navigazione sottomarina, nonché in svariate applicazioni commerciali e militari per la realizzazione di studi scientifici interdisciplinari nel settore oceanografico e della scienza marina. Nel quadro di tale progetto, sono stati ideati, realizzati e utilizzati un idrofono con streamer (unità di registrazione) e un sistema di posizionamento per registrare l'eco del fondale marino, nell'ambito di attività di esplorazione oceanica condotte mediante strumenti acustici.
Un nuovo strumento permette di svelare i misteri degli abissi
Gli idrofoni sono sensori acustici sottomarini comunemente utilizzati sia singolarmente che in schiere, costituite un numero di unità compreso fra le decine e le centinaia. Abbinati a trasduttori dotati sia di trasmettitori che ricevitori, gli idrofoni costituiscono un potente strumento per rilevazioni a distanza e direzionali utilizzabili a scopo di comunicazione, attività cartografiche e navigazione.

Questo progetto ha avuto come principale obiettivo lo sviluppo di un dispositivo speciale in grado di trasmettere, ricevere ed elaborare segnali in tempo reale. Tale sistema è costituito da un idrofono con streamer (unità per registrazioni digitalizzate su nastro dati) e dalla necessaria apparecchiatura elettronica (amplificatori, filtri e canali), per consentire l'elaborazione e la digitalizzazione del segnale prima che venga registrato a bordo. Inoltre, è stato messo a punto un sistema di posizionamento dotato di trasmettitori da collocare sul "tow-fish" (mezzo sottomarino a forma di pesce trainato da un mezzo di superficie), nonché del software e dell'hardware necessari per l'elaborazione dei segnali acustici di posizionamento.

Il sistema è stato sottoposto a tre periodi di prova, allo scopo di migliorarne le prestazioni. Il layout di sistema è costituito da una serie di 49 idrofoni identici con un'ampiezza della risposta in frequenza compresa fra 10 Hz e 40 kHz ed una sensibilità di ricezione pari a 171 dB, in grado di operare ad una profondità massima di 300m. Il sistema è stato suddiviso in tre parti, ciascuna delle quali presenta un diverso campionamento spaziale e diverse caratteristiche di offset. Esso si avvale dell'unità di trasmissione parametrica orientabile SPA (Steerable Parametric Array) e di un sistema integrato per la produzione dei segnali e la registrazione dell'eco proveniente dal fondale marino. L'orientabilità del dispositivo parametrico permette di potenziare la capacità di rilevamento del sistema, indipendentemente dall'altezza del fondale e dai parametri dei segnali acustici (angolo radente, costante di offset). Sfruttando l'acustica è possibile raccogliere ed elaborare i dati relativi al posizionamento, con l'ausilio di strumenti informatici. Nel software di posizionamento vengono integrati inoltre i dati relativi alle misurazioni di profondità, aumentando così il grado di precisione del posizionamento stesso.

Grazie all'esperienza accumulata nell'ambito di questo progetto, gli scienziati potrebbero utilizzare la tecnologia messa a punto per condurre ricerche sottomarine più approfondite. Ciò, in ultima istanza, potrebbe condurre alla creazione di un sistema di monitoraggio che consenta di esplorare, attraverso i segnali acustici, gran parte degli oceani presenti sulla superficie terrestre. Il monitoraggio acustico sottomarino permette infatti di individuare a grande distanza una vasta gamma di processi che avvengono negli abissi. Fra le fonti acustiche adatte a questo tipo di studio vi sono l'attività sismica e vulcanica, le frane, le vocalizzazioni dei mammiferi marini e dei pesci, le condizioni meteorologiche e i suoni prodotti dall'uomo.

Informazioni correlate

Numero di registrazione: 80412 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: Ambiente