Un novedoso método combina luz y sonido para obtener imágenes de objetos en el océano

Investigadores de la Universidad de Stanford desarrollaron un sistema aéreo para obtener imágenes de objetos sumergidos en el océano a partir de la combinación de luz y sonido. Se trata de un método que rompe la barrera (previamente infranqueable) que se sitúa en la interfaz entre el aire y el agua.

El novedoso sistema desarrollado por los ingenieros estadounidenses propone un híbrido óptico-acústico que podrá ser utilizado para realizar estudios biológicos marinos con aviones teledirigidos desde el aire. Entre otras tareas podrán encararse búsquedas aéreas a gran escala de barcos, aviones y hasta submarinos hundidos, y trazarse mapas de las profundidades oceánicas con una velocidad y un nivel de detalle similares a los de los paisajes terrestres.

“Los sistemas de radar y láser aerotransportados y espaciales, o Lidar, han sido capaces de cartografiar los paisajes de la Tierra durante décadas. Las señales de radar son incluso capaces de penetrar en la cubierta de nubes y en la de las copas de los árboles. Sin embargo, el agua marina es demasiado absorbente para permitir obtener imágenes a través de ella”, explicó Amin Arbabian, responsable del estudio publicado recientemente en la revista IEEE Access, del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos.

En sintonía con esto, el profesor asociado de ingeniería eléctrica en la Escuela de Ingeniería de Stanford agregó: “Nuestro objetivo es desarrollar un sistema más robusto que pueda tomar imágenes incluso a través de aguas turbias”.

Se sabe que los océanos cubren alrededor del 70% de la superficie de la Tierra, pero solo se han obtenido imágenes y mapas de alta resolución de una pequeña fracción de sus profundidades. Esto se debe principalmente a una barrera física: tanto las ondas sonoras como la radiación electromagnética, que incluye las señales de luz, microondas y radar, pierden energía al pasar de un medio físico a otro, es decir del aire al agua.

Para salvar esta barrera, el Sistema de Sonar Fotoacústico Aéreo (PASS) conjuga luz y sonido para penetrar la interfaz aire-agua. En la búsqueda de imágenes “sin contacto”, PASS dispara un láser desde el aire que es absorbido por la superficie marítima, generando ondas de ultrasonido que se propagan a través de la columna de agua y se reflejan en los objetos submarinos antes de volver a la superficie. La clave para evitar la pérdida de energía pasa por ubicar la generación de las ondas sonoras con láseres bajo el agua.

“Si podemos usar la luz en el aire, donde la luz viaja bien, y el sonido en el agua, donde el sonido viaja bien, podemos obtener lo mejor de ambos mundos”, aseguró Aidan Fitzpatrick, coautor del proyecto.