ในช่วงสงครามเย็น การพัฒนาเรือดำน้ำขีปนาวุธติดหัวรบนิวเคลียร์ได้กลายเป็นหนึ่งในภัยคุกคามทางยุทธศาสตร์ที่สำคัญที่สุด การซ่อนตัวใต้ทะเลลึกทำให้การติดตามทำได้ยาก กองทัพทั่วโลกจึงทุ่มเทพัฒนาวิธีการตรวจจับ ไม่ว่าจะเป็นโซนาร์หรือการตรวจจับสนามแม่เหล็ก ซึ่งยังคงเป็นหัวใจหลักในการตามล่าเรือดำน้ำมาจนถึงปัจจุบัน ขณะเดียวกัน นักวิจัยทางการทหารยังได้สำรวจแนวคิดที่น่าสนใจ นั่นคือการใช้ผลกระทบของเรือดำน้ำต่อสนามแรงโน้มถ่วงเพื่อระบุตำแหน่ง
โดยพื้นฐานแล้ว วัตถุทุกชิ้นที่มีมวลย่อมสร้างสนามแรงโน้มถ่วงเป็นของตัวเอง แม้แรงโน้มถ่วงจะเป็นแรงพื้นฐานที่อ่อนแอที่สุดและมักไม่เป็นที่สังเกตในชีวิตประจำวันสำหรับวัตถุขนาดเล็ก แต่เรือดำน้ำ โดยเฉพาะเรือดำน้ำขีปนาวุธขนาดใหญ่ มีมวลมหาศาลมากพอที่จะทำให้เกิดการรบกวนสนามแรงโน้มถ่วงในท้องถิ่นได้ อย่างไรก็ตาม ความท้าทายสำคัญคือเรือดำน้ำถูกออกแบบมาให้มีการลอยตัวเป็นกลาง ซึ่งหมายความว่ามันจะแทนที่น้ำในปริมาณที่มีมวลใกล้เคียงกับตัวเรือ ทำให้ผลกระทบต่อสนามแรงโน้มถ่วงโดยรวมไม่แตกต่างจากมวลน้ำปกติมากนัก ยกเว้นเพียงโครงสร้างที่หนักด้านล่างเพื่อความมั่นคง ซึ่งอาจทำให้เกิดความแปรปรวนของสนามแรงโน้มถ่วงที่ตรวจจับได้ในทางทฤษฎี
อุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความแปรผันของแรงโน้มถ่วงเรียกว่า “Gravimeter” ซึ่งเป็นเครื่องมือวัดความเร่งที่ออกแบบมาเพื่อวัดความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงในจุดเดียวได้อย่างแม่นยำ อีกประเภทคือ “Gravity Gradiometer” ที่วัดอัตราการเปลี่ยนแปลงเชิงพื้นที่ของความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ด้วยการวัดความชันความเร่ง ทำให้ Gradiometer ไม่ไวต่อการรบกวนจากการเคลื่อนที่ของแพลตฟอร์ม เช่น เมื่อลากจูงจากเรือหรือเครื่องบิน จึงเหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เคลื่อนที่
แม้จะมีเครื่องมือเหล่านี้ คำถามสำคัญคือ Gravimeter หรือ Gradiometer จะสามารถตรวจจับเรือดำน้ำจากระยะที่ใช้งานได้จริงแค่ไหน? ผลการศึกษาในปี 1989 ชี้ว่าแม้เครื่องมือที่ดีที่สุดในเวลานั้นก็อาจตรวจจับเรือดำน้ำขนาดใหญ่ได้จากระยะเพียงไม่กี่สิบเมตร ซึ่งถือว่าไร้ประโยชน์ในทางยุทธวิธี ปัญหาหลักคือความผิดปกติของแรงโน้มถ่วงที่เกิดจากเรือดำน้ำใต้น้ำนั้นมีขนาดเล็กมากจนยากที่เครื่องมือที่ละเอียดอ่อนจะตรวจจับได้ แม้เทคโนโลยีจะก้าวหน้าขึ้นมากตั้งแต่ปี 1989 รวมถึง Gravimeter แบบควอนตัมที่มีความไวสูงขึ้น แต่การตรวจจับในระยะ 1,000 เมตรยังต้องอาศัยความไวที่เพิ่มขึ้นอีก 4-5 เท่า
ด้วยข้อจำกัดทางฟิสิกส์และความอ่อนแอของแรงโน้มถ่วง ทำให้การตรวจจับเรือดำน้ำด้วยวิธีนี้ไม่ใช่ “ไม้กายสิทธิ์” ที่จะเปิดเผยตำแหน่งของเรือดำน้ำศัตรูในระยะไกลได้ แม้กองทัพทั่วโลกจะปรารถนาเทคโนโลยีที่สามารถติดตามภัยคุกคามเหล่านี้ได้ตลอดเวลา แต่ ณ ตอนนี้ วิธีการตรวจจับด้วยแรงโน้มถ่วงยังคงเป็นความท้าทายที่เกินเอื้อม และยุทธศาสตร์ป้องกันประเทศยังคงต้องพึ่งพาวิธีการที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
🏷️ หมวดหมู่: Featured, Interest, Original Art, Science, gradiometer, gravimeter, gravitational anomaly, submarine
🔗 อ่านบทความฉบับเต็ม: hackaday
