El ejército de Estados Unidos quiere escuchar los sonidos de los océanos

Estados Unidos trabajan en un sistema de vigilancia militar descentralizado p“ara costas, océanos, estrechos y sitios estratégicos como portaaviones, utilizando receptores básicos en organismos marinos vivos como peces, corales, mejillones, medusas o pulpos. El programa, bautizado Sensores de Vida Acuática Persistente (PALS), lo inició en 2018 la Oficina de Tecnologías Biológicas de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (Darpa) durante una conferencia en Arlington, Virginia, con la participación de centros universitarios, institutos de investigación y laboratorios que participan en el proyecto.

El programa PALS fue una respuesta al anuncio de Rusia de seis “superarmas”, es decir, sistemas de armas nucleares o fuerzas de transporte de cargas nucleares. El sistema de misiles hipersónicos “Avangard”, el misil de crucero intercontinental “Burevestnik”, el misil hipersónico antibuques “Zircon”, el misil hipersónico Kinjal” disparado por un MiG-31, el sistema intercontinental “Sarmat” y el sistema de misiles autónomo submarino “Poseidón”. Si este último fuera detonado cerca de la costa estadounidense, provocaría un tsunami radiactivo. La detección de “Poseidón” por los sistemas convencionales es prácticamente imposible.

Los ingenieros, técnicos y oceanógrafos involucrados en el programa llevan a cabo investigaciones físicas, químicas, biológicas y utilizando inteligencia artificial para identificar y tratar señales y cambios de comportamiento en los organismos marinos vivos, con el fin de proporcionar información sobre la presencia de submarinos, drones y buzos en áreas vigiladas. Las señales deben ser detectados y caracterizadas por dispositivos apropiados, y luego transmitidos en tiempo real a las unidades de vigilancia y mando en forma de indicadores y gráficos mostrados en monitores.

PALS aprovecha la reactivación de los organismos marinos ante las señales visuales, acústicas, mecánicas, eléctricas, magnéticas y químicas. La utilización de receptores de organismos marinos permite una vigilancia a gran escala, todo ello cumpliendo con la identificación por parte de los factores de detección, que son simplemente parte de la biosfera local. La extensión del espectro de observación y la reducción de costos también son facilitadas por la presencia de organismos en nichos inhóspitos para el ser humano, a alta temperatura, en la oscuridad o bajo una presión extrema.

El objetivo del programa es observar, caracterizar y clasificar el comportamiento de los organismos marinos, distinguiendo especialmente sus reacciones a las perturbaciones naturales y a los vehículos submarinos. También se trata de diseñar equipos, aplicaciones informáticas y sistemas analíticos para observar su comportamiento, filtrar la información para evitar falsas alarmas y transmitir señales de alerta a los centros de vigilancia y mando militares. El diseño y la fabricación del material han sido confiados a Northrop Grumman y a entidades académicas, industriales y militares involucradas en PALS. El material incluirá, entre otros, hidrófonos, sonares, cámaras y sensores magnéticos, cinéticos y acústicos.

El programa consta de dos fases. en el primero, los organismos marinos detectan la presencia de un vehículo submarino o de otro factor perturbador en el entorno y reaccionan mediante una señal o un comportamiento observable. En el segundo, un sistema desarrollado por el hombre observa, registra e interpreta estas reacciones, y transmite señales de alerta categorizadas a los usuarios finales a distancia. Por razón de su omnipresencia, su autonomía y su autorreplicación, estos organismos deben constituir un sistema discreto, omnipresente, permanente, pequeño y fácil de desplegar.

Se formaron cinco equipos de investigación como parte del proyecto, estudiando, respectivamente, la respuesta luminosa de microorganismos bioluminiscentes a las corrientes de agua causadas por submarinos; la migración de ciertos microorganismos a áreas de baja presión magnética cerca de submarinos; la detección de señales de baja frecuencia emitidas por el pez termovisor goliat Itajara en respuesta a la presencia de buzos, drones o submarinos (Universidad Atlántica de Florida); la propagación de sonidos crepitantes emitidos por el camarón Alpheidae, que rebotan en objetos en movimiento y pueden usarse como señales de sónar; y la variación en la velocidad y dirección de los bancos de peces en respuesta al paso de objetos cercanos.

Además, el Centro de Guerra Submarina Naval está estudiando la respuesta de los arrecifes de coral a la presencia de drones. PALS no requiere grandes inversiones financieras, pero sí materiales, aplicaciones informáticas y algoritmos específicos. Darpa no revela detalles de su investigación, pero su objetivo es determinar si los organismos marinos reaccionan de forma diferente a otras criaturas o submarinos que se mueven cerca. Uno de los objetivos es catalogar las señales emitidas por los animales para detectar su movimiento a una distancia de 500 metros. No se descarta la modificación genética de organismos marinos con fines defensivos en zonas restringidas. Se utilizará inteligencia artificial para el procesamiento avanzado de señales, la clasificación y la extracción de características con el fin de determinar el tipo y las propiedades del objeto que emitió la señal.

A finales de 2020 Darpa anunció que cuatro equipos de investigación habían demostrado que los organismos marinos pueden detectar la presencia de objetivos militares submarinos y responder con señales o comportamientos específicos y científicamente medibles, y que estas señales pueden extraerse del ruido del entorno marino. En la segunda fase, estos sistemas de detección debían demostrar su eficacia en condiciones reales durante un período de treinta días. La tercera fase, prevista para noviembre de 2021, debía demostrar su eficacia en condiciones reales durante un período de sesenta días.

Un desafío importante del programa será, sin duda, el filtrado de señales (distinguiendo entre respuestas a incursiones militares y otras) y la vulnerabilidad del sistema a interferencias. El programa tiene una duración prevista de cuatro años y está previsto que se integre en Internet de las Cosas (IoT) Subacuático, pero se desconoce su estado actual. Parece improbable que PALS pueda neutralizar un ataque con el “Poseidon”, que alcanza velocidades de 185 kilómetros por hora.