Teadlased selgitavad, kas ultraheli saab relvana kasutada

Copy
Juhime tähelepanu, et artikkel on rohkem kui viis aastat vana ning kuulub meie arhiivi. Ajakirjandusväljaanne ei uuenda arhiivide sisu, seega võib olla vajalik tutvuda ka uuemate allikatega.
Foto: Andrew Ostrovsky/PantherMedia

Ultraheli ei ole iseenesest paha. Aga asjad võivad minna viltu, kirjutavad Michigani ülikooli elektriinseneriteaduse ja arvutiteaduse dotsent Kevin Fu ning Zhejiangi ülikooli elektriinseneriteaduse professor Wenyuan Xu veebiväljaandes The Conversation

The Conversationi märkus: valitsuse ja teadusasutuste uurijad tegelevad jätkuvalt Kuuba teadetega, et 2016.-2017. aastal võidi kasutada Ameerika ja Kanada diplomaatide ning turistide peal mingisugust «helirelva», mis kahjustas kuulmist, tekitas iiveldust ja kõnehäireid ning võib-olla isegi kergeid ajukahjustusi.

Elektriinseneriteaduse ja arvutiteaduse õppejõud Wenyuan Xu Zhejiangi ülikoolist ja Kevin Fu Michigani ülikoolist tutvustavad oma uuringut, mis pakub tõenäolisema stsenaariumina välja kesiselt koostatud elektrisüsteemi, ning selgitavad, mida võivad põhjustada ultrahelilained (mille abil saab näiteks edastada pealtkuulamisseadmetega hangitud teavet).

Milleks on ultraheli kasulik?

Ultraheli – kõrge sagedusega helilained, mida inimkõrv ei suuda kuulda – kõige paremini teada kasutusvõimalus on loote uurimine raseduse ajal. Aga loomulikult ei piirdu ultraheli tarvitamine sellega.

Paljudesse kontoriruumidesse on paigaldatud kohalolusensorid, mis kasutavad liikumise tuvastamiseks ultraheli ning hoiavad valguse sees, kui keegi on ruumis, ja lülitavad selle välja, kui kedagi pole. Need sensorid kasutavad selliseid sagedusi nagu näiteks 32 kilohertsi, mida inimkõrv selgelt enam ei kuule – inimkõrva kuulmisvahemik on 20 hertsi kuni 20 kilohertsi.

Veel kasutatakse ultraheli heli sihtotstarbeliseks kohaletoimetamiseks, mis näiteks võimaldab muuseumidel esitada näituse ühes sektsioonis külalistele mõnda salvestust, ilma et see segaks kõrval asuvaid inimesi. Elektroonilised näriliste tõrje vahendid aitavad ultraheliga hoida eemal närilisi või putukaid.

Samalaadset toodet võib tarvitada isegi teismeliste laialiajamiseks: vananemisega kipub inimestel kahanema võime kuulda kõrgema sagedusega helisid, nii et teatava vahendiga võib nooremad inimesed eemale peletada, ilma et vanemad seda isegi tähele paneks. (Sama võte võimaldab teiselt poolt teismelistel luua nutitelefoni helinaid, mida vanemad inimesed ei kuule.)

Mis võib ultraheliga valesti minna?

Ultraheli ei ole iseenesest paha. Aga asjad võivad minna viltu. Üks Kevini endine kolleeg kuulis oma kuulmisaparaadis veidraid helisid, kui viibis kohalolusensoritega ruumis. Nähtavasti teisendas kuulmisaparaadi elektroonika ekslikult ultraheli kuuldavaks heliks. See oli ebameeldiv, aga mitte kahjulik. Sama probleem rikkus ühe meie tudengi uuringu, mis viidi läbi ruumis, kus tema teadmata oli laes ultraheliga töötav kohalolusensor.

Michigani ülikooli doktorant Connor Bolton avastab suureks masenduseks, et ultraheli laes asetsenud kohalolusensorist on rikkunud aastapikkuse helieksperimendi.
Michigani ülikooli doktorant Connor Bolton avastab suureks masenduseks, et ultraheli laes asetsenud kohalolusensorist on rikkunud aastapikkuse helieksperimendi. Foto: Connor Bolton, CC-BY-ND

Nii ultraheli kui ka inimkõrvale kuuldav heli võivad mõjutada elektroonikat. Näiteks korraldas üks meist uuringu, mille käigus koostas hoolikalt ultrahelisignaalid, mis salaja aktiveerisid hääljuhtimissüsteeme, isegi lukustasid iPhone'i lahti kuuldamatu «Hey Siri» käsuga ning andsid sellele korralduse sooritada FaceTime'i kõne.

Heli võib samuti mõjutada füüsilist maailma, näiteks on hästi teada, kuidas laulja purustab veiniklaasi. Samasugust vahelesegamist pelgavad mikroelektrilised mehaanilised sensorkiibid, näiteks aktseleromeetrid, mida kasutatakse autode turvapadjasüsteemides ja nutitelefonides, ja güroskoobid droonides. Neid süsteeme saab heliga rünnata, tuues näiteks drooni õhust alla või ajades nutitelefoni liikumise tunnetamise täiesti segi.

Video: Kuuldamatust ultrahelist saab kuuldav heli

Kas ultrahelikahjustuste pärast tuleks muretseda?

Hästi on teada, et liiga vali heli võib kahjustada inimese kõrva ja kuulmist. Siiski ei leidu eriti tõendeid, et ultraheli võiks tekitada füüsilist kahju, kui kontakt ei ole just väga intensiivne, otsene ja pikaajaline. Juhuslik sattumine erakordselt intensiivse ultraheli kätte (näiteks ultraheli-kaarkeevitusseadme puhul) võib põhjustada näiteks peavalu või ajutist tasakaalukaotust.

Teadlased ei ole ühel meelel, kui ohutu on õhus leviv ultraheli. Ühendriikide tööohutuse ja -tervishoiu amet hoiatab ultraheli enda asemel rohkem võimaliku ohu ees, mida võivad tervisele tekitada ultraheliga kaasnevad kuuldavad «saadused».

Paljud loomad võivad kuulda inimesest kõrgemaid sagedusi. Koerad näiteks kuulevad kõrge sagedusega vilet. Üks meie tudengitest täheldas, et tema kilpkonnad hakkasid ultrahelikatsete ajal rütmiliselt tantsima!

Mis võis juhtuda Kuubal?

2017. aasta algul andsid Ühendriikide diplomaadid Kuubal teada veidratest metalsetest helidest ning kuulmiskaost ja muudest neuroloogilistest hädadest. Hiljem tuli samalaadseid teateid Kanada diplomaatidelt ning nii Kanada kui ka Ühendriikide turistidelt. Pakuti väga erinevaid seletusi. Mõned süüdistasid Kuubat tundmatu helirelva kasutamises, teised aga süüdistasid «massihüsteeriat».

Meie uuring pakub välja uue selgituse, mida varem ei ole kaalutud. Tõeline põhjus võib peituda varustuses, millega üritati pealt kuulata diplomaatide ja turistide vestlusi.

Me olime võimelised looma ultraheliga selliseid toone, mida Kuubal kirjeldati ja salvestati. See ei pärinenud ühestainsast ultrahelist, vaid oli kombinatsioon, nii et mitmest ultrahelist tekkis kõrvalsaadusena, sealhulgas puhta juhuse läbi, kuuldav heli.

Helisalvestis, mida mõned Ühendriikide Kuuba saatkonna töötajad Havannas kuulsid:

Lisaks lõime prooviks pealtkuulamisseadme, mis salvestab kuuldavat heli ja edastab salvestuse läheduses asuvale pealtkuulamismeeskonnale kuuldamatu ultrahelilingi abil. Kui me paigutasime lähikonda teisegi kuuldamatu ultraheliseadme. suutsime tekitada kahe signaali interferentsi, tehnilises keeles intermodulatsioonimoonutuse, mis sarnanes Kuubal salvestatud helidele. Me suutsime isegi juhtida kuuldavate helide kõrgust, kui muutsime ultrahelisignaalide tugevust.

Lisatõenditeta ei suuda meie uuring öelda, mis täpselt Kuubal toimus, aga juba paegunegi tulemus pakub vähemalt usutava seletuse – ja seda sellest hoolimata, et pealtkuulamisega ei kavatsenud kahtlemata keegi kedagi kahjustada.

Inglise keelest eesti keelde ümber pannud Marek Laane

Kommentaarid
Copy

Märksõnad

Tagasi üles