จีนพัฒนาเซนเซอร์แรงโน้มถ่วง ล่าเรือดำน้ำ พลิกเกมสงครามใต้น้ำ

นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนประสบความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องตรวจจับเรือดำน้ำรูปแบบใหม่ที่อาศัยหลักการความเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วง ซึ่งแม้เดิมทีจะถูกคิดค้นขึ้นเพื่องานวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการสำรวจทรัพยากร แต่เทคโนโลยีนี้อาจกลายเป็นจุดเปลี่ยนสำคัญทางยุทธศาสตร์ทหารในการตรวจจับเรือดำน้ำที่กำลังซ่อนตัวอยู่ 

โดยในตอนนี้ยังคงเป็นการพัฒนาในระยะเริ่มต้น แต่หากได้รับการพัฒนาจนสมบูรณ์แบบ อุปกรณ์นี้อาจสามารถตรวจจับยานพาหนะขนาดใหญ่อย่างเรือดำน้ำพลังงานนิวเคลียร์ชั้นโอไฮโอ (Ohio-class) ของสหรัฐอเมริกาที่มีระวางขับน้ำถึง 18,000 ตันได้

เทคโนโลยีเบื้องหลัง

เทคโนโลยีเซนเซอร์ตรวจจับที่ถูกพัฒนาขึ้นนี้เปรียบเสมือนตาชั่งที่ไวต่อความรู้สึกที่สุดเท่าที่เคยสร้างมา แต่มันไม่ได้มีไว้ชั่งน้ำหนักทั่วไป ทว่ามีไว้เพื่อจับความเปลี่ยนแปลงของ แรงโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นรอบๆ พื้นที่นั้นๆ โดยใช้กระบวนการดังนี้

1. เริ่มต้นจากทำให้ชิ้นส่วนลอยนิ่งในอากาศ นักวิทยาศาสตร์ใช้วัสดุพิเศษที่เมื่อนำไปทำให้เย็นจัดมากๆ มันจะมีคุณสมบัติผลักแม่เหล็กออกไป ทำให้ชิ้นส่วนแม่เหล็กเล็กๆ ในตัวเครื่องสามารถลอยค้างอยู่ในอากาศได้โดยไม่สัมผัสกับอะไรเลย

2. ตัดการรบกวนทุกชนิด เมื่อชิ้นส่วนนั้นลอยอยู่กลางอากาศโดยไม่มีการเสียดสีใดๆ มันจึงนิ่งสนิทและไม่ได้รับผลกระทบจากแรงสั่นสะเทือนหรือเสียงรบกวนของเครื่องจักรเลยแม้แต่น้อย

3. รอให้วัตถุขนาดใหญ่มาดึงดูด ตามหลักวิทยาศาสตร์วัตถุทุกอย่างมีแรงดึงดูด ยิ่งใหญ่ยิ่งมีมวลมาก เมื่อมีของที่หนักมากๆ อย่างเช่นเรือดำน้ำสหรัฐฯ แล่นผ่านมา มวลอันมหาศาลของมันจะไปทำให้แรงโน้มถ่วงในบริเวณนั้นเกิดการเปลี่ยนแปลงนิดหน่อย และแรงที่เปลี่ยนไปนี้ก็จะไปดึงให้ชิ้นส่วนวัสดุพิเศษที่ลอยนิ่งอยู่ขยับเปลี่ยนตำแหน่งไปจากตำแหน่งเดิม

4. การขยับเปลี่ยนตำแหน่งที่เกิดขึ้นนั้นเล็กน้อยมากจนต้องใช้เครื่องมือแทรกสอดควอนตัมแบบตัวนำยิ่งยวด หรือ SQUID (Superconducting quantum interference device) ทำหน้าที่เป็นเหมือนแว่นขยาย เครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่สามารถรับรู้ถึงความเปลี่ยนแปลงของแรงโน้มถ่วงเพียงเล็กน้อย

เรือดำน้ำสหรัฐฯ ไม่สามารถปิดบังตัวเองได้เนื่องจากมีมวลมหาศาล

หลักการทำงานของระบบนี้ คือ การตรวจจับความเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับค่าแรงโน้มถ่วงพื้นหลัง ตัวอย่างเช่น หากค่าแรงโน้มถ่วงปกติอยู่ที่ 9.800000000 เมื่อมีเรือดำน้ำแล่นผ่าน อุปกรณ์จะรับรู้ถึงความเปลี่ยนแปลงที่น้อยนิดจนแทบสังเกตไม่ได้ อาจจะเปลี่ยนเป็น 9.800000002 ซึ่งความแตกต่างเพียงแค่นี้ก็เพียงพอแล้วที่เครื่องตรวจจับจะรับรู้ได้ว่ามีบางสิ่งเคลื่อนที่อยู่

ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่สุดของการใช้แรงโน้มถ่วง คือ ไม่สามารถหลบซ่อนหรือถูกหลอกลวงได้ ในขณะที่ระบบตรวจจับเรือดำน้ำแบบดั้งเดิม เช่น โซนาร์ เรดาร์ หรือการตรวจจับสนามแม่เหล็ก สามารถถูกหลบเลี่ยงหรือรบกวนได้ด้วยมาตรการตอบโต้ต่าง ๆ แต่เรือดำน้ำถือเป็นวัตถุที่มีมวลมหาศาลซึ่งย่อมส่งผลกระทบต่อแรงโน้มถ่วง และในทางทฤษฎีแล้ว มวลเหล่านี้ไม่สามารถถูกปิดสวิตช์ลดขนาด หรือดูดซับให้หายไปได้ 

ก้าวต่อไปในอนาคตทางทหาร

แม้ว่าในปัจจุบันอุปกรณ์ดังกล่าวยังอยู่ในขั้นตอนการทดลองและยังไม่มีความไว (Sensitivity) มากพอที่จะนำมาใช้ตรวจจับเรือดำน้ำได้จริง แต่ทีมวิจัยเผยว่าพวกเขากำลังพัฒนาให้เข้าใกล้ความเป็นจริงมากขึ้นเรื่อยๆ ในทุกๆ วัน

อุปกรณ์ชิ้นนี้ได้ผ่านการทดสอบภายนอกห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดมาแล้ว ซึ่งถือเป็นเรื่องที่ท้าทายมาก เนื่องจากโดยปกติแล้วเซนเซอร์ตรวจจับแรงโน้มถ่วงจะมีความไวสูงและมักได้รับผลกระทบจากเสียงรบกวนภายนอก เช่น เสียงฝีเท้า ยานพาหนะที่วิ่งผ่าน กระแสลม เกลียวคลื่น หรือแม้กระทั่งแผ่นดินไหว

หากเทคโนโลยีนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถทำงานได้ในสภาพแวดล้อมที่มีสัญญาณรบกวนสูง (Signal dirty environments) มันก็อาจถูกนำไปติดตั้งบนเรือเดินสมุทร เครื่องบิน และโดรน ซึ่งจะกลายเป็นเครื่องมือชิ้นสำคัญสำหรับนักวางแผนทางทหารในอนาคตอันใกล้นี้