《科学》分析MH370缘何至今搜寻未果
时间:2017-12-07

  “科学”分析MH370为什么搜索失败 - 新闻 - 科学网

  与其他空难相比,MH370搜救工作特别困难。由于目前尚未发现任何碎片,也没有明确的航迹,我们对事件发生地海底的把握十分有限。

  图片来源:KHAM

  3月8日凌晨,马来西亚航空公司的MH370航班在控制中心失控。从吉隆坡到中国北京的过夜航班离开了航线,最终撞向南印度洋。这一事件已成为航空史上最复杂,最不确定的灾难之一。这一事件也使得科学家们反思,深海搜救知识与实际需求之间还有很长的路要走,现有的飞行中飞行远程监控技术有待提高。

  4月初,海上搜救船在澳大利亚珀斯西北部1700公里的地区发现了金属噪音,提高了搜救人员寻找记录飞机航行数据和通话记录的黑匣子的希望,但搜索救援人员在该地区没有发现任何东西,金属噪音迅速消失,这可能是因为黑匣子里的电池只有一个月左右的时间,或者是因为检测到的金属噪音不是来自失联的飞机,共有29名平民在四百四十六点零零零万平方公里的水域进行搜救工作,至今没有任何获得。5月5日,澳大利亚副总理特伦斯在新闻发布会上说, :这次搜救是世界上最困难的搜救行动之一。

  “科学”说,当局开始计划下一次搜救,这将是有史以来规模最大,搜救难度最大的海底任务,并面临缺乏关键数据的困境。南印度洋的大部分地区都没有进行深度测量,科学家们也对该地区海底声波的动态知之甚少。在美国地球物理联盟5月27日发表的一篇文章中,马里兰大学公园卫星测高实验室的地球物理学家沃尔特·史密斯和凯伦·马克斯写道:人们对行星地形的认识远远超过了对“海底地形。

  事件还促使空中机构设计新的监视程序,以确保实时监视飞行中的飞机,而不是等到灾难发生。

  光和波技术

  光波和无线电波是陆地成像的主要力量,但它们在海洋中的传播很短。因此,海底测绘必须依靠声波,如单光束回波探测技术或GPS连接的多光束探测技术。前者收集船舶移动的数据,而后者收集更多的数据。海底测绘还可以依靠卫星测高技术,利用雷达探测技术来检测海平面波动。起伏是由引力作用的结果,研究人员可以推断海底海底地形是山还是沟。悉尼新南威尔士大学海洋学家Erik van Sebille说,多波束探测是探测海底地形的金科玉律,目前主要用于沿海地区,海道和富含碳氢化合物的海底沉积物。

  史密斯和马克斯在文章中指出,现代回声技术尚未应用于南印度洋海域深度测试。测试主要依靠卫星测高。文章写道:人们对该地区绝大多数的海底地形一无所知。在这个搜救方面,最深的深度估计超过了7800米,而深度越深,人们对海底形状的了解就越少,这在任何海域都是一样的。珀斯西澳大利亚大学的海洋学家Charitha Pattiaratchi说:“南印度洋的平均深度是4000米,我们对4000米深的海面一无所知。

  人们对水下世界一无所知的原因之一是,他们不知道水下传播的方式。科学家们知道,声波在冷水中的传播速度很慢,但目前还不清楚科学家有多少深海水温。声学传播研究任务主要是使用潜艇进行的,但是潜艇潜入1000米以下是非常困难的。许多不确定因素使得搜救工作者无法定位MH370黑匣子发出的金属噪音。

  据Pattiaratchi说,即使没有找到黑匣子的努力,通过这个任务收集的海深测量值将有助于减轻其他自然灾害的后果。例如,更丰富的海洋深度测量使海啸传播模型更加准确,从而为人们提供更准确的海啸警报。悉尼科技大学海洋生态学家David Booth说:“这些数据还将大大提高生物学家对海洋生物多样性热点地区进行推测的能力,并有助于绘制深海鱼类种群。

  海上搜救

  海上搜救工作可能不利于黑匣子的定位,也不能帮助搜救人员找到飞机的残骸。飞机上发现的残骸将证明MH370飞机坠入印度洋,但现在距飞机坠毁已有近3个月的时间,无法从海上残骸中准确推断坠机现场。塞比尔说:海洋就像一个巨大的弹球机,而当你轻轻地将球推向另一个方向时,弹球的轨迹就会发生巨大的变化。在南大洋进行的一项试验中,Sebille的研究小组从海床的两端把几个相同的浮标向海洋投放,其中一些在几周之内就已经在数百公里之外。 MH370搜救区目前的速度比南大洋目前的速度要慢,但是这个地区有很多涡流,使得搜救工作更加困难。

  五年前的一次空难让人们明白,海上搜救并不容易。 2009年6月1日,法航AF447航班从巴西里约热内卢前往巴黎途中坠毁。第二天,搜救工作者在巴西650公里长的海岸线发现浮油和碎片。 6月6日,搜救船发现遇难者遗体和行李,飞机遗体。尽管科学家们熟悉该地区的海底特征和他们绘制的精确航海图,搜救人员仍然花了两年的时间才找到AF447的遗体,海底搜索由Woods Hole海洋学研究所的研究人员进行谁操作了一个叫做REMUS 6000的水下机器人,最终在近4000米的深度捕获了AF447机身的声纳图像。

  相关的系统开发

  一个黑匣子很少被损坏或丢失,但却让航空专家恼火。北得克萨斯大学计算机科学家Krishna Kavi和博士生Mohamed Aborizka博士于2000年提出了玻璃盒的概念,该系统不断记录卫星上的航空数据,并使主管能够发现异常信息及时。然而,近3万个航班带来的大量信息使得下载数据的成本非常高,阻碍了航空界系统的发展。卡维说:除非经理特别要求,航空公司不会下载数据。

  然而,一家航空公司在2005年开发了类似的系统。该系统将卫星通信设备放置在飞机上,在发生事故时自动将黑匣子中的数据发送到地面,例如飞机离开航线。但是,只有少数的飞机配备了该系统。

  自AF447坠毁以来,航空业界对黑匣子数据传输系统的兴趣大大增加。法国民航当局已经成立了一个工作组来恢复飞行数据。经测试,工作组确定,飞机安装数据传输系统可将搜救范围缩小到4海里。英国伦敦国际海事卫星组织(Inmarsat Satellite Communications)副主席戴维·科利(David Coiley)表示,在AF447事故发生后,许多研究相继问世,但航空业却没有使用这些发现。科利认为,结果的关键是那种给地面当局足够的时间在黑匣子中下载数据的计算机信号。他说:科学技术一应俱全,但仍然需要找到一个实用而经济的方法来使用它。

  当然,无论如何,新技术已经无法为MH370服务。澳大利亚正在继续与美国海军自主水下航行器Bluefin-21进行搜救行动,但史密斯和马克斯指出,蓝鳍金枪鱼21号的搜救能力只能达到4500米深, MH370黑匣子位于5,160米深的海底。

  桁架表示,下一阶段的搜索和救援工作将包括使用拖曳式声呐扫描器和自主水下航行器来制作更复杂的海图。他说:下一阶段的任务要求我们尽全力了解海洋的海底地形。

  马来西亚交通部代理部长侯赛因在记者招待会上表示:与其他空袭相比,MH370的搜救工作特别困难。由于目前尚未发现任何碎片,也没有明确的航迹,我们对事件发生地海底的把握十分有限。我们掌握的知识和技术太少。 (段辛涔)

  中国科学通报(2014-06-03第3版国际)

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