Исчезновение и почти двухмесячные безуспешные поиски пропавшего 8 марта лайнера малайзийской авиакомпании Malaysia Airlines высветили целый ряд проблем перед современной наукой и индустрией. Помимо того что авиакомпании озаботились тем, что современные самолеты в принципе можно угнать в любом направлении, не будучи замеченными наземными службами, ученые признают: сегодня мы чрезвычайно мало знаем о рельефе дна Мирового океана.
<1>
О его особенностях ученые знают меньше, чем о рельефе Марса, это связано с тем, что картировать соседнюю планету из космоса легче, чем дно океана, ведь Марс не покрыт водой.
Отсутствие точной информации о топографии удаленных районов океана усложняет поиски пропавшего самолета. Недавно американские математики под руководством Лоренса Стоуна из компании Metron Scientific Solutions опубликовали работу, где рассказали, почему спустя два года безуспешных поисков именно им удалось обнаружить обломки самолета рейса Air France, разбившегося над Атлантикой 1 июня 2009 года – рейса, с которым часто сравнивают ситуацию с малайзийским Boeing 777.
Статистики были привлечены к поискам французскими властями после того, как четыре поисковые операции не привели к успеху. Что интересно, команде Стоуна удалось обнаружить обломки недалеко от последнего известного местоположения самолета –
там, где его искали вскоре после крушения. Обломки нашли на глубине 4 км лишь после недели дополнительных поисков.
Самолет нашли математики
Ключом к решению задачи было использование особого статистического метода – Байесовского вывода – когда последующие экспериментальные данные помогают обновить или уточнить вероятность того, что гипотеза верна. Иначе говоря, чтобы уточнить местонахождение обломков, ученые взяли в расчет все имевшиеся данные о месте крушения,
в том числе результаты безуспешных поисков в различных местах.
В случае с французским лайнером задачей математиков было построить распределение вероятностей – то есть вероятность найти обломки в заданном месте. Это распределение зависело от массы факторов – последних GPS-координат лайнера, сколько он мог пролететь еще, места первоначального обнаружения тел и обломков, подводных течений и другие. Поэтому ученые приняли во внимание отрицательные результаты поисков тел в первые дни после крушения, неудачных поисков звуковых сигналов с самописцев и двух поисков при помощи сонара бокового обзора, проводившихся позднее. Ключевым решением стало продолжить поиски там, где прослушивание звуковых сигналов от самописцев ничего не дало, – ученые предположили, что черные ящики могли просто выйти из строя.
Это и позволило найти обломки, тела и сами самописцы, что пролило свет на обстоятельства катастрофы.
Рисунок грубой кистью
Но если в случае с французским лайнером круг поисков был ограничен 40 морскими милями, то поиски малайзийского самолета куда более шире.
На днях двое признанных в мире экспертов по картированию морского дна опубликовали самую подробную на сегодняшний момент карту дна Индийского океана, где предположительно находятся обломки малайзийского самолета. Участок дна размером 2000 на 1400 км включает две области,
где ранее с поисковых судов были зафиксированы два ультразвуковых сигнала – предположительно изданные бортовыми самописцами лайнера до их разрядки.
Уолтер Смит и Карен Маркс из Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) отмечают, что лишь 5% области на юге Индийского океана, где ведутся поиски, были ранее промерены на предмет глубин эхолокаторами проходящих судов. «Это весьма сложная часть мира, которая очень слабо изучена», — говорит Смит. Прежние измерения глубин были сделаны еще в 1960-х годах, когда не было GPS, и сегодня оцифровка тех данных приводит к ошибке в 100 м и более.
Создать первую, но грубую карту глубин помог метод спутниковой альтиметрии. Он основан на измерении уровня Мирового океана в разных точках, который зависит от рельефа дна: к примеру, подводные горные массивы имеют большую массу, что заставляет толщу воды притягиваться и образовывать над ними небольшой горб, который, может, и был замечен радиолокацией со спутника.
Так удалось определить, что глубочайшая точка в районе имеет глубину почти 8 км, самая высокая – 1637 м.
Точность такой карты составляет всего 20 км, однако ее сочетание с результатами эхолокации дает возможность оптимизировать поиски различными средствами.