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GPS
Carlos López Serrano
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lopezc022142@hotmail.com Químico Farmacéutico por la UAM, Maestro en Bussines Administrativo por la Universidad de las Américas .
En principio, la misma tecnología podría proporcionar información de ubicación. Una unidad de observación podría emitir una onda de sonido, luego medir cuánto tiempo tarda esa onda de sonido en reflejarse en el sensor piezoeléctrico y regresar a la unidad de observación. El tiempo transcurrido podría usarse para calcular la distancia entre el observador y el sensor piezoeléctrico. Pero en la práctica, cronometrar dicha retrodispersión es complicado, porque el océano puede ser una cámara de eco. Las ondas sonoras no viajan directamente entre la unidad de observación y el sensor. También se precipitan entre la superficie y el lecho marino, regresando a la unidad en diferentes momentos. “Empiezas a encontrarte con todos estos reflejos”, dice Adib. “Eso hace que sea complicado calcular la ubicación”. Tener en cuenta los reflejos es un desafío aún mayor en aguas poco profundas: la corta distancia entre el lecho marino y la superficie significa que las señales de rebote confusas son más fuertes. Los investigadores superaron el problema de la reflexión con “saltos de frecuencia”. En lugar de enviar señales acústicas a una sola frecuencia, la unidad de observación envía una secuencia de señales a través de un rango de frecuencias. Cada frecuencia tiene una longitud de onda diferente, por lo que las ondas sonoras reflejadas regresan a la unidad de observación en diferentes fases. Combinando información sobre el tiempo y la fase, el observador puede señalar la distancia al dispositivo de seguimiento. El salto de frecuencia fue exitoso en las simulaciones de aguas profundas de los investigadores, pero necesitaban una protección adicional para cortar el ruido reverberante de las aguas poco profundas. Donde los ecos corren desenfrenados entre la superficie y el lecho marino, los investigadores tuvieron que ralentizar el flujo de información. Redujeron la tasa de bits, esencialmente esperando más tiempo entre cada señal enviada por la unidad de observación. Eso permitió que los ecos de cada bit se apagaran antes de interferir potencialmente con el siguiente bit. Mientras que una tasa de bits de 2.000 bits por segundo era suficiente en las simulaciones de aguas profundas, los investigadores tuvieron que reducirla a 100 bits por segundo en aguas poco profundas para obtener una clara reflexión de la señal del rastreador. Pero una tasa de bits lenta no resolvió todo.
Para rastrear objetos en movimiento, los investigadores tuvieron que aumentar la tasa de bits. Mil bits por segundo era demasiado lento para señalar un objeto simulado que se movía a través de aguas profundas a 30 centímetros por segundo. “Cuando obtiene suficiente información para localizar el objeto, ya se ha movido de su posición”, explica Afzal. A una velocidad de 10,000 bits por segundo, pudieron rastrear el objeto a través de aguas profundas.
Exploración eficiente
El equipo de Adib está trabajando para mejorar la tecnología UBL, en parte resolviendo desafíos como el conflicto entre la baja tasa de bits requerida en aguas poco profundas y la alta tasa de bits necesaria para rastrear el movimiento. Están resolviendo los problemas mediante pruebas en el río Charles. “Hicimos la mayoría de los experimentos el invierno pasado”, dice Rodríguez. Eso incluyó algunos días con hielo en el río. “No fue muy agradable”. Dejando a un lado las condiciones, los experimentos proporcionaron una prueba de concepto en un entorno desafiante de aguas poco profundas. UBL estimó la distancia entre un transmisor y un nodo de retrodispersión a varias distancias hasta casi medio metro. El equipo
está trabajando para aumentar el alcance de UBL en el campo y esperan probar el sistema con sus colaboradores en la Institución Oceanográfica Woods Hole en Cape Cod. Esperan que UBL pueda ayudar a impulsar un auge en la exploración oceánica. Ghaffarivardavagh señala que los científicos tienen mejores mapas de la superficie de la luna que del fondo del océano. “¿Por qué no podemos enviar vehículos submarinos no tripulados en una misión para explorar el océano? La respuesta es: los perderemos”, dice. UBL podría algún día ayudar a que los vehículos autónomos permanezcan bajo el agua, sin gastar la valiosa energía de la batería. La tecnología también podría ayudar a los robots submarinos a trabajar con mayor precisión y proporcionar información sobre los impactos del cambio climático en el océano. “Hay tantas aplicaciones”, dice Adib. “Esperamos comprender el océano a escala. Es una visión a largo plazo, pero para eso estamos trabajando y estamos entusiasmados”.
Notas de interés
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Regulación
Diario Oficial de la Federación
12/Enero/2020 COMISIÓN NACIONAL DE HIDROCARBUROS
Aviso por el que se da a conocer el portal de Internet en el que se puede consultar el Manual de Organización General de la Comisión Nacional de Hidrocarburos.
11/Enero/2020 SECRETARÍA DE ENERGÍA
Proyecto de Norma Oficial Mexicana PROY-NOM-003ENER-2020, Eficiencia térmica de calentadores de agua para uso doméstico y comercial. Límites, métodos de prueba y etiquetado.
07/Enero/2020 SECRETARÍA DE MEDIO AMBIENTE Y RECURSOS NATURALES
Decreto por el que se reforman y adicionan diversas disposiciones de la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, en materia de transformación de basura en energía.
06/Enero/2020 COMISIÓN NACIONAL DE HIDROCARBUROS
Acuerdo CNH.E.71.007/2020 por el que se modifican y derogan diversas disposiciones del Reglamento Interno de la Comisión Nacional de Hidrocarburos.
Referencias
La fusión nuclear y el cambio climático I Cambridge University Press, 2020. Journal of Plasma Physics: Status of the SPARC Physics Basis. Disponible en: https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-plasma-physics/collections/ status-of-the-sparc-physics-basis#
Consejo de Seguridad Nuclear, 2021. Fusión nuclear. Disponible en: https://www.csn.es/fusion-nuclear
Cambridge University Press, 2020. Journal of Plasma Physics: Scientists present a comprehensive physics basis for a new fusion reactor design. Disponible en: https://www.cambridge.org/core/blog/2020/09/29/scientists-present-a-comprehensive-physics-basis-for-a-new-fusion-reactor-design/
Foro de la industria nuclear española, 2021. Preguntas y respuestas: La fusión nuclear. Disponible en: https://www.foronuclear.org/descubre-la-energia-nuclear/preguntas-y-respuestas/ sobre-fusion-nuclear/la-fusion-nuclear/ (Acceso 12 de enero de 2021).
“GPS” subacuático impulsado por sonido Ackerman, D (Nov 2020). An underwater navigation system powered by sound. MIT News Office
