Кіріспе
Жердің магнит өрісінің өзгеруін анықтау құралы. Магниттік аномалияны анықтау құралы (MAD) – Жердің магнит өрісіндегі ең шағын өзгерістерді анықтауға қолданылатын құрал. Бұл термин, ең алдымен, әскери күштердің суасты кемелерін анықтау үшін пайдаланатын магнитометрлерін білдіреді (феромагниттік материалдың көп мөлшері магнит өрісінде байқалатын бұзылыс тудырады); әскери MAD жабдықтары – минералдарды іздеу үшін, олардың Жердің қалыпты магнит өрісін бұзуын анықтау арқылы қолданылатын геомагниттік немесе аэромагниттік зерттеу құралдарының даму нәтижесі болып табылады.
A magnetic anomaly detector (MAD) is an instrument used to detect minute variations in the Earth's magnetic field. The term refers specifically to magnetometers used by military forces to detect submarines (a mass of ferromagnetic material creates a detectable disturbance in the magnetic field); military MAD equipment is a descendant of geomagnetic survey or aeromagnetic survey instruments used to search for minerals by detecting their disturbance of the normal earth field.
Тарих
Жердің магнит өрісінің өзгеруін өлшеу және зерттеу арқылы геобарлау 1843 жылдан бері ғалымдар тарапынан жүргізіліп келеді. Магнетометрлер алғаш рет кен орындарын табу үшін қолданылды. Таленнің 1879 жылы жарық көрген «Магниттік өлшеулер арқылы темір кен орындарын зерттеу» атты еңбегі осы практикалық қолданысты сипаттайтын алғашқы ғылыми трактат болды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі субмариналарды анықтауға қолданылған магниттік аномалияны анықтағыштар, 1930 жылдары Виктор Ваккьер (Gulf Oil) руда кен орындарын табу үшін әзірлеген, арзан әрі қолдануға оңай флюсгейт магнитометрін пайдаланды. MAD жабдықтарын жапон және АҚШ-тың субмаринаға қарсы күштері де қолданды, олар кемемен сүйретіліп немесе ұшаққа орнатылды, жаудың су астындағы шалқая жатқан субмариналарын анықтау үшін. Жапондықтар бұл технологияны «жикитанчики» (磁気探知機, «Магниттік детектор») деп атады. Соғыстан кейін АҚШ Әскери-теңіз күштері MAD жабдықтарын сонарлық детекция технологияларымен бірге дамытуды жалғастырды. Жерсеріктік, жер бетіне жақын және мұхиттық деректерді пайдаланып, 2007 жылдың шілдесінде Дүниежүзілік геологиялық карта комиссиясы (CGMW) Дүниежүзілік цифрлық магниттік аномалия картасын жариялады.
Операция
Су асты кемелерінің магниттік аномалиясы әдетте өте шағын болады. Бір дереккөздің бағалауынша, ол 600 м қашықтықта шамамен 0,2 нТ құрайды. Тағы бір дереккөз 100 м ұзындығы және 10 м ені бар су асты кемесінің 500 м қашықтықта 13,33 нТ, 1 км қашықтықта 1,65 нТ және 5 км қашықтықта 0,01 нТ магниттік ағын тудыратынын көрсетеді. Ұшақтың корпусындағы электр жабдықтары мен металлдың бұзылысын азайту үшін MAD сенсоры тіреудің соңына немесе сүйретілетін аэродинамикалық құрылғыға орналастырылады. Дегенмен, аномалияны анықтау үшін су асты кемесі ұшақтың орнына өте жақын және теңіз бетіне жақын болуы керек, себебі магниттік өрістер қашықтықтың куб түбіне кері пропорционалды түрде азаяды, бір дереккөз 500 м анықтау қашықтығын көрсетеді. Егер теңіз түбінде батып кеткен кемелер болса, су асты кемелері магниттік аномалияны анықтау құралдарын шатастыру үшін олардың жанында жұмыс істей алады. MAD-ның басқа анықтау әдістеріне қарағанда белгілі бір артықшылықтары бар. Бұл пассивті анықтау әдісі. Сонардан айырмашылығы, ол метеорологиялық жағдайларға тәуелді емес; шындығында, 5 балдан жоғары теңіз толқынында MAD су асты кемелерін анықтаудың жалғыз сенімді әдісі болуы мүмкін.
Басқа қолданыстар
Аэромагниттік зерттеулер үшін магниттік сенсор ұшақта (әдетте ұшақтың алдында немесе артындағы ұзын зондқа, ұшақтың өзінің магниттік әсерін азайту мақсатында) немесе сүйретілетін құрылғыға орнатылуы мүмкін. Геологтар мен геофизиктер геологиямен және минералдық кен орындарымен байланысты магниттік минералдардың таралуын және концентрациясын анықтау үшін зерттей алатын карта жасалады.