Шпигунські технології нового рівня: як сховати секрет у шматку льоду

Ні дня без нової чудернацької ідеї від вчених: група дослідників вигадала спосіб, за допомогою якого можна шифрувати повідомлення у льоду, використовуючи бульбашки.

Керни льоду є досить хорошим способом отримати уявлення про атмосферу Землі в давньому минулому, завдяки їхній здатності затримувати в собі бульбашки газу. Національне управління океанічних і атмосферних досліджень (NOAA) пояснює:

Подібно до доісторичної мухи, яка потрапила в пастку бурштину за часів динозаврів, перенесені в повітрі залишки раннього клімату Землі, включаючи пил, повітряні бульбашки, морські солі, вулканічний попіл і сажа від лісових пожеж, можуть опинитися в пастці льоду на довгі роки. Для кліматологів ці реліквії розповідають історію про те, як змінювалися клімат і атмосфера нашої планети протягом тисяч років.

Дослідники клімату регулярно аналізують бульбашки в льоду з льодовиків, щоб вивчити історію нашої планети. Але команда, яка стоїть за новим дослідженням, була надихнута довговічністю цих бульбашок і задумалася, чи можливо буде зберігати інформацію таким чином. Вчені у своїй статті пояснюють:

Оскільки наша діяльність поступово поширюється на холодні регіони, такі як полюси, Місяць і Марс, виробництво документів і телекомунікаційних повідомлень стикається з дедалі складнішими проблемами через вимоги до чорнила, електроенергії та обладнання, а також стає складним довгострокове збереження паперу та магнітних носіїв для зберігання повідомлень. Натхненні природними повітряними бульбашками в льодовиках, які записують і зберігають зразки повітря з ранньої історії Землі, ми виявили, що можна зберігати повідомлення, маніпулюючи захопленими повітряними бульбашками в льоду.

Бульбашки потрапляють у пастку льоду, коли вода замерзає, а розчинені гази видавлюються та зіштовхуються разом, зазвичай набуваючи яйцеподібного або голчастого вигляду. Команда спробувала перевірити, які умови спричинили різні розміри та форму цих бульбашок.

Вчені виявили, що швидше заморожування призвело до яйцеподібної форми бульбашки, а повільне заморожування призвело до утворення форми голки. Таким чином можна вручну контролювати швидкість замерзання, щоб маніпулювати формою та розподілом бульбашок у льоду.

Використовуючи це, вчені змогли створювати шари льоду без бульбашок, з яйцеподібними бульбашками чи голчастими бульбашками. Потім вони змогли маніпулювати, які бульбашки потрібні для кожного шару, і призначали форми, розміри та положення бульбашок символам азбуки Морзе та значеннями у двійковій системі. Використовуючи комп’ютерний код для керування процесом, вони потім змогли створити повідомлення, закодовані в бульбашках у льоду.

Повідомлення, захоплені льодом, потім можна було прочитати, сфотографувавши лід і перетворивши фотографію в градації сірого.

Після тестування методів вони виявили, що двійковий код є більш ефективним, оскільки він може зберігати повідомлення приблизно в 10 разів довше, ніж ті, що зберігаються азбукою Морзе.

На думку команди, цей метод можна використовувати для зберігання інформації в Антарктиді та Арктиці, де звичайні методи зберігання є складними або дуже дорогими. Дослідники зазначають:

У природно холодних регіонах використання захоплених повітряних бульбашок як засобу доставки та зберігання повідомлень споживає менше енергії, ніж телекомунікації, і є більш прихованим, ніж паперові документи. Ці крижані повідомлення можуть зберігатися протягом тривалого часу, а повідомлення, які вони несуть, легко візуалізувати та прочитати.

Перевагою є те, що цей метод природним чином використовує холодне середовище та воду, яких у полярних регіонах не бракує, і для зберігання інформації не потрібна електроенергія. Але можуть бути й інші способи використання. Наприклад, це може допомогти нам зрозуміти, як у металах утворюються бульбашки, які ми не можемо сфотографувати всередині.