Hoe Oekraïne-oorlog kwetsbaarheid Nederland blootlegt

Ook Nederland blijkt kwetsbaar door makkelijk te saboteren kabels, simpel te storen gps en industriële afhankelijkheid van zout. Gelukkig is er iets aan te doen. EW sprak met techneuten.

Les 1 Perfectioneer de sonar

Mark Jacobs van het Amsterdamse bedrijf Optics11 stond jarenlang op techniekbeurzen ‘te smeken om aandacht’. De Oekraïne-oorlog en de explosies van de gaspijpleidingen Nord Stream 1 en 2 in de Oostzee bij het Deense eiland Bornholm half september maakten alles ineens anders. ‘We zijn nu hot.’

Optics11 kwam voort uit de Vrije Universiteit in Amsterdam, waar hoogleraar experimentele natuurkunde Davide Iannuzzi (52) een meettechniek met glasvezel had bedacht. Zeer geavanceerd en tot op 10 tot 15 femtometer nauwkeurig. Eén femtometer is één biljardste meter: het miljoenste deel van een miljoenste millimeter. ‘We veronderstelden een grote toepassing van deze meettechniek, al wisten we nog niet voor welk probleem dit een oplossing kon zijn,’ zegt Jacobs, sinds 2016 betrokken bij Optics11.

Natuurkundige Iannuzzi kon minieme drukgolven meten met licht in glasvezel. Hij liet een lichtstraal door een vezel schieten en kon aan de hand van de interne weerkaatsing van dat licht de rek in de vezel registreren. Als door externe druk de weerkaatsing minstens 0,000000015 millimeter veranderde, kon Iannuzzi dat vaststellen. Optics11 maak- te een sensor en bijbehorende monitor voor life sciences-laboratoria, waar celweefsels worden gekweekt. Zacht materiaal dat zich moeilijk laat meten, maar waarvan de stijfheid uiterst nauwkeurig moet worden bijgehouden.

Lees dit omslagverhaal terug: Deze Nederlanders stonden oog in oog met Poetin

Op een onverwacht moment klopte iemand van het ministerie van Defensie aan bij Optics11. Hij vroeg of ze met hun uitvinding een alternatieve sonar voor onderzeeboten zouden kunnen maken.

Een wat?

Een alternatieve sonar om onder water geluiden te meten, herhaalde de man. Ze waren stomverbaasd, maar gingen aan de slag.

Inmiddels is er een prototype van het Optical Towed Away DEtectie Systeem (OTADES). Binnenkort begint de Koninklijke Marine met proeven onder operationele omstandigheden. De verwachtingen zijn hooggespannen. Het technische hoogstandje uit Amsterdam kan helpen de onderzeese kabels en leidingen te bewaken. Onraad op de zeebodem of naderend gevaar voor booreilanden, windparken en zeehavens kan worden opgespoord. Eerst komen de onderzeeboten aan de beurt.

Die hebben zoals bekend geen raampjes en navigeren met sonar. De sonar-antenne zendt een ‘ping’ uit (ook wel: ‘puls’) en registreert de weerkaatsing. Zo wordt de afstand tot het object vastgesteld, rekening houdend met de watertemperatuur, de diepte en andere omstandigheden.

Passieve sonar

Naast actieve sonar met een puls, is er ook passieve sonar, die alleen luistert. Onderzeeboten slepen vaak kilometerslange passieve sonar-slangen achter zich aan: de zogenoemde towed away-sonar, ook wel ‘gesleept array’. Op deze manier heeft de sonar geen last van het geluid van de eigen onderzeeboot en dat verbetert de metingen.

Afshin Ellian: Poetins oorlog tegen Oekraïne is op alle fronten een totale mislukking

Door de resultaten van de op verschillende afstand geplaatste hydrofoons in de gesleepte array met elkaar te combineren, ontstaat een beeld van waar (vijandelijke) oppervlakteschepen en onderzeeboten manoeuvreren. Passieve sonar is onder oorlogsomstandigheden sowieso beter dan actieve sonar, want als je zelf een ping uitzendt, kan de vijand jouw positie vaststellen. Dat is onhandig.

Het uitwerpen van de huidige towed away-sonars vanuit een onderzeeboot van de Walrusklasse is een heel karwei, vanwege de grote diameter van de slang. De onderzeeboot moet naar de oppervlakte en dat maakt hem kwetsbaar. De gesleepte sonars en de kilometerslange kabels zijn bovendien zwaar en groot, waardoor ze moeten worden aangevoerd door een oppervlakteschip, waarvan bemanningsleden de sonar-slang aan de onderzeeboot koppelen.

Het alternatief van Optics11 ziet eruit als een ouderwetse tuinslang op een haspel. Hij weegt eigenlijk niks. Op korte onderlinge afstand in de slang bevinden zich de hypergevoelige meetinstrumentjes. Onder operationele omstandigheden is het veel makkelijker de OTADES in te zetten dan de klassieke towed away-sonars. Het idee is om de OTADES-slang opgerold mee te nemen in de onderzeeboot, zodat deze zonder hulp van buitenaf onder water kan worden uitgerold.

Dit type sonar is zo fijngevoelig, dat het zelfs de diverse soorten garnalen kan herkennen aan de ruis van hun pootjes, zeggen ingewijden. Niet alleen vanuit vaartuigen, maar ook vanuit vaste objecten in zee, zoals energie-eilanden en windparken, kunnen Optics11-waarschuwingssystemen worden geïnstalleerd. Het idee is om vooral onderwaterdrones ermee uit te rusten. Directeur Jacobs: ‘Onbemand is de trend.’ De huidige towed away-sonars zijn voor de onbemande, kleine vaartuigen te zwaar.