La IA, los barcos no tripulados y los nuevos sensores podrían dejar a los submarinos con pocos lugares donde esconderse

Durante más de un siglo, el océano ha sido el refugio definitivo para quienes deseaban desaparecer.


Por David Stupples


Desde los submarinos de la Primera Guerra Mundial hasta los gigantescos buques de propulsión nuclear que surcan las aguas profundas actuales, el submarino ha prosperado gracias a un principio simple: el sigilo.

Las ondas sonoras viajan más lejos y más rápido en el agua que la luz o las ondas de radar. Esto significa que el sonido es el método más eficaz para detectar objetos submarinos. La guerra antisubmarina (ASW) moderna es un juego constante del gato y el ratón para detectar, rastrear y disuadir submarinos enemigos . Siendo el sonido el único lenguaje fiable del océano, la ASW ha sido principalmente una competencia de escucha.

Pero el juego está cambiando. Los avances en inteligencia artificial (IA), redes de sensores y vehículos autónomos están erosionando el monopolio acústico que alguna vez disfrutaron los submarinos.

Una nueva generación de máquinas incansables, interconectadas y cada vez más inteligentes comienza a patrullar los mares. Esto promete un futuro donde incluso al submarino más silencioso le resultará más difícil pasar desapercibido.

A medida que el paisaje sonoro del océano se vuelve más saturado, las armadas recurren cada vez más a métodos no acústicos. Estas tecnologías detectan los efectos de un submarino en lugar de su ruido. Los satélites equipados con radar de apertura sintética pueden detectar sutiles ondulaciones y gradientes de temperatura en la superficie del mar causados ​​por el movimiento subsuperficial.

Hasta hace poco, los magnetómetros, capaces de medir las diminutas perturbaciones que un submarino crea en el campo magnético terrestre, estaban limitados por la física y la sensibilidad. Los detectores de anomalías magnéticas utilizados para la guerra antisubmarina solo podían operar eficazmente a baja altitud y a corto alcance.

Los magnetómetros cuánticos emergentes , que utilizan la peculiar ciencia de la mecánica cuántica, prometen mejoras de órdenes de magnitud en la sensibilidad. En teoría, podrían detectar la presencia de un casco de acero a decenas de kilómetros de distancia, especialmente cuando se despliegan en enjambres a bordo de aeronaves no tripuladas o buques de superficie.

Una técnica llamada detección acústica distribuida (DAS) podría convertir los cables submarinos comunes, utilizados principalmente para el tráfico de internet, en sensores de vibración. Funciona midiendo cambios sutiles en la tensión de las fibras ópticas de los cables.

Mediante DAS, un solo cable transoceánico podría, de hecho, convertirse en un enorme micrófono submarino (hidrófono). En principio, esto permitiría detectar un submarino que cruzara una importante cuenca oceánica mediante sutiles ondas de presión registradas en las fibras que se encuentran debajo.

El Sea Hunter es un buque antisubmarino autónomo construido para la Armada de los Estados Unidos. Crédito: Suboficial de tercera clase Aleksandr Freutel

Buques autónomos

En el corazón de la revolución de la guerra antisubmarina se encuentran los vehículos de superficie no tripulados (USV). Estas embarcaciones autónomas abarcan desde pequeñas embarcaciones alimentadas por energía solar hasta grandes buques de larga duración, capaces de permanecer semanas o meses en el mar.

A diferencia de los buques tripulados, los USV pueden construirse a bajo costo y en grandes cantidades. Equipados con sonar, radar, magnetómetros y enlaces de comunicaciones, son los nodos móviles de una red de sensores a escala oceánica capaces de escuchar, aprender y adaptarse en tiempo real.

El Sea Hunter de la Armada estadounidense, un trimarán autónomo, ha demostrado su capacidad para rastrear un submarino diésel-eléctrico durante largos periodos sin intervención humana. En el Reino Unido, el proyecto Cetus de la Armada Real Británica y su flota experimental sin tripulación en Portsmouth están explorando ideas similares.

Pero es la integración de la IA con la autonomía lo que transforma el panorama. Un solo USV, incluso uno sofisticado, solo puede observar una pequeña porción del océano. Un enjambre de cientos, cada uno comunicándose por satélite, láser o enlace acústico, puede compartir información y actuar en cooperación.

La IA cambia las reglas del juego

La IA hace cosas que los operadores humanos y los sistemas tradicionales no pueden. Fusiona datos de múltiples fuentes en una imagen coherente. Una sola anomalía acústica puede significar poco, pero al combinarse con otros datos, puede generar una detección de alta fiabilidad.

La IA opera de forma continua y sin fatiga. La persistencia es vital al buscar la fugaz señal de un submarino diseñado para operar en silencio durante semanas.

Y al aprender cómo navegan los submarinos, cómo evitan ser detectados y cómo aprovechan las características ambientales, los algoritmos pueden pronosticar posiciones y movimientos probables. Esto podría impulsar la guerra antisubmarina (ASW) a pasar de ser principalmente reactiva a ser predictiva, un cambio comparable a la evolución de la meteorología, de la observación a la predicción.

Gracias a estas capacidades, la IA podría pasar de simplemente asistir en la detección a orquestarla.

Vehículos submarinos autónomos podrían patrullar zonas costeras. Crédito: Marina de EE. UU.

Sin embargo, los humanos no abandonan el circuito. El rol del operador humano está cambiando de la detección directa a la supervisión, la estrategia y lo que se conoce como gestión de la confianza.

La confianza es un desafío clave: en este contexto, se trata de garantizar que los tomadores de decisiones humanos comprendan qué está haciendo la IA y por qué recomienda determinadas acciones.

Por lo tanto, las armadas están invirtiendo fuertemente en IA explicable (sistemas que pueden dar cuenta de sus decisiones) y en sistemas de comunicaciones robustos que permiten a los operadores humanos intervenir cuando sea necesario.

Un océano conectado

Para la década de 2030, los océanos del mundo podrían volverse tan transparentes a los sensores como lo fueron los cielos para los radares en el siglo XX. Con la ayuda de la IA, múltiples transmisores y receptores —montados en barcos, aeronaves y USV— podrán triangular la posición de los submarinos en tiempo real.

Enjambres de vehículos submarinos autónomos —drones robóticos relativamente pequeños— patrullarán cerca de la costa, transmitiendo datos a las embarcaciones de superficie. Los satélites detectarán anomalías para que las redes locales de sensores las investiguen. Y la infraestructura de fibra óptica que se extiende por el lecho marino podría funcionar también como un sistema global de micrófonos submarinos.

Por ahora, esta visión sigue siendo técnicamente ambiciosa. El océano es extraordinariamente complejo: los gradientes de temperatura, las capas de salinidad y la topografía del fondo marino distorsionan las señales y confunden los algoritmos. Pero con cada mejora gradual en el modelado de IA y la potencia computacional, estos obstáculos se reducen.

A medida que la detección se vuelve más sofisticada, también lo será la de los submarinos. En el futuro, es posible que los submarinos utilicen sistemas de propulsión y materiales en sus cascos que dejen una mínima huella térmica o acústica. Se podrían utilizar drones señuelo para confundir a los sistemas de detección.

Algunos analistas predicen que los submarinos operarán a mayor profundidad y a menor velocidad para evadir la vigilancia de áreas extensas. También es posible una transición hacia drones submarinos autónomos que puedan saturar las defensas gracias a su gran número.

Las implicaciones estratégicas son profundas. Los submarinos han sido durante mucho tiempo la piedra angular de la disuasión nuclear y la proyección encubierta de poder. Su capacidad de desaparecer bajo las olas proporcionó a las naciones la capacidad de un segundo ataque (la capacidad de contraatacar tras absorber un ataque nuclear) y libertad de maniobra.

El resultado de la transparencia impulsada por la IA podría ser una mayor estabilidad (reduciendo los incentivos para ataques sorpresa) o, paradójicamente, una nueva inestabilidad a medida que las naciones se apresuran a preservar el secreto.

El submarino seguirá siendo un arma formidable, pero ya no pasará desapercibido. El océano, antaño la última frontera oculta de la humanidad, se está volviendo transparente a los ojos de las máquinas.Proporcionado por 

Este artículo se republica de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original .

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