L'Invenzione del Sonar

Il sonar è un metodo per rilevare oggetti mediante l'uso di onde sonore. Il sonar passivo implica semplicemente l'ascolto del rumore ambientale in una posizione e l'identificazione dei bersagli dal rumore che fanno, mentre il sonar attivo impiega un impulso sonoro e gli operatori identificano gli oggetti dagli echi riflessi o dai cambiamenti nell'onda sonora. Le navi usarono per la prima volta il sonar su larga scala durante la Prima guerra mondiale, e oggi i sistemi sonar sono una parte integrante dei sistemi di navigazione e rilevamento minacce per la navigazione marittima.

Origini

Uno dei primi tentativi registrati di un dispositivo di ascolto sonar fu il sistema sonar passivo di Leonardo Da Vinci nel 1490. Il modello di Da Vinci consisteva interamente in un tubo che l'utente calava in acqua e ascoltava i suoni creati dalle navi in transito. Ulteriori applicazioni low-tech includevano l'installazione di campane subacquee vicino ai fari per aiutare ad avvertire i capitani della terraferma vicina attraverso onde sonore trasportate sott'acqua. L'era del sonar moderno iniziò nel 1914, sulla scia del disastro del Titanic, quando l'inventore Reginald Fessenden creò un sistema per permettere comunicazioni subacquee e ecolocalizzazione di grandi oggetti.

ASDIC

I successi tedeschi con la guerra sottomarina durante la Prima guerra mondiale portarono gli Alleati a cercare nuovi modi per contrastare la minaccia sottomarina. La Divisione Anti-Sommergibili creò un sistema con nome in codice ASDIC, un nome scelto nel tentativo di impedire al nemico di capire che era un sistema di localizzazione sonica. I primi sistemi erano grezzi e soggetti a punti ciechi, ma si dimostrarono efficaci nel prendere di mira sottomarini subacquei e permettere alle navi di distruggere o scacciare i loro avversari prima che potessero fare molti danni ai convogli protetti.

Attivo e Passivo

L'uso del sonar in guerra è molto un gioco del gatto e del topo. Il sonar passivo è bravo a rilevare navi in movimento a causa della cavitazione prodotta dalle loro eliche nell'acqua, ma per trarre pieno vantaggio dal sonar passivo, una nave deve spegnere i propri motori e giacere morta in acqua. Il sonar attivo è molto più efficace nel localizzare qualsiasi bersaglio nell'area immediata, ma gli impulsi sonar attivi identificano anche immediatamente la tua posizione a chiunque possa ascoltare. Abili comandanti di sottomarini impararono a identificare i punti ciechi nei pattern sonar dei convogli, permettendo loro di muoversi in posizione di tiro e lanciare siluri senza essere rilevati.

Altri Usi

I sistemi di rilevamento sonar sono ancora vitali per le navi da guerra, ma ci sono molti usi civili per la tecnologia. Sistemi sonar a bassa potenza possono identificare banchi di pesci sott'acqua, dirigendo le barche verso aree dove i pescatori possono trovare una buona cattura. Squadre di costruzione subacquee usano occasionalmente sonde sonar portatili per navigare in acque profonde o condizioni torbide, dove le luci potrebbero non essere molto efficaci. Sistemi sonar a terra inviano impulsi attraverso terra e pietra, identificando cambiamenti di densità che possono dire a un operatore dove trovare depositi minerali o petroliferi o anche vuoti nella roccia. Inoltre, i sistemi di imaging sonico sono comuni nell'industria medica, dove i medici li usano per esaminare bambini nel grembo o diagnosticare tumori.