Ilmuwan Cina Temukan Solusi Berbasis ‘Jejak Magnetik’ untuk Mendeteksi Keberadaan Kapal Selam Seawolf Class

Kompetisi dalam teknologi anti submarine warfare antara Cina dan Amerika Serikat jauh dari kata redup. Belum lama ini ada kabar datang dari Northwestern Polytechnical University (NPU). Ilmuwan dari Universitas di kota Xian ini berhasil menemukan solusi untuk mendeteksi keberadaan kapal selam nuklir AS yang paling senyap sekalipun.

Baca juga: Ilmuwan Cina Adopsi Teknologi Seluler 6G untuk Mendeteksi Keberadaan Kapal Selam

Mengutip The South China Morning Post (7/2/2025), kapal selam serang bertenaga nuklir AS Seawolf class kini harus lebih waspada saat beroperasi ‘di dekat perairan Cina, lantaran kapal selam sejenis Seawolf class disebut dapat diketahui keberadaannya berkat pelacakan jejak magnetik (magnetic wake tracking).

Para ilmuwan dari NPU mengklaim telah mengembangkan metode inovatif untuk mendeteksi bahkan kapal bawah air yang paling senyap dengan memanfaatkan medan magnet yang dihasilkan oleh jejaknya, sebuah penemuan yang diklaim dapat mengubah pola peperangan bawah laut.

Penelitian ini dipimpin profesor Wang Honglei, yang memodelkan jejak Kelvin (Kelvin wake), yang mana gangguan permukaan berbentuk V yang diciptakan oleh kapal selam saat mereka membelah air. Jejak ini, yang sebelumnya dipelajari untuk deteksi citra berbasis radar, menghasilkan medan magnet yang samar tetapi dapat dideteksi ketika ion air laut – yang terganggu oleh gerakan kapal – berinteraksi dengan medan geomagnetik Bumi.

Dengan menggunakan simulasi numerik, para peneliti mengukur bagaimana tanda-tanda magnetik ini bervariasi dengan kecepatan, kedalaman, dan ukuran kapal selam. Misalnya, meningkatkan kecepatan hingga 2,5 meter per detik (8,2 kaki per detik) meningkatkan intensitas magnetik sepuluh kali lipat; mengurangi kedalaman hingga 20 meter (66 kaki) menggandakan kekuatan medan; dan kapal selam yang lebih panjang menghasilkan medan yang lebih lemah, sementara lambung yang lebih lebar memperkuatnya.

Untuk kapal selam Seawolf class yang melaju pada kecepatan 24 knot (12,5 meter per detik) dan kedalaman 30 meter (98 kaki), medan magnet gelombang mencapai 10⁻¹² tesla – “jauh dalam rentang sensitivitas magnetometer udara yang ada”, menurut Wang dan rekan-rekannya. Metode tim tersebut telah dituangkan dalam Journal of Harbin Engineering University yang ditinjau pada tanggal 4 Desember 2024.

Istilah jejak Kelvin pada dasarnya merujuk pada pola gelombang V-shaped yang dihasilkan oleh benda yang bergerak melalui air—fenomena yang pertama kali dijelaskan oleh Lord Kelvin. Secara klasik, jejak Kelvin adalah konsep hidrodinamik dan berkaitan dengan gelombang permukaan yang tertinggal di belakang kapal atau kapal selam yang bergerak.

Dalam konteks deteksi kapal selam, khususnya pada aplikasi deteksi magnetik atau Magnetic Anomaly Detection (MAD), perhatian utama biasanya tertuju pada gangguan medan magnet Bumi yang disebabkan oleh massa feromagnetik dari kapal selam itu sendiri (misalnya, dari lambung besi atau baja).

Ditempatkan di Dasar Laut, Ilmuwan Cina Kembangkan “Deep Sea Radar” – Mampu Deteksi Sasaran di Udara pada Ketinggian 5.000 Meter

Pada deteksi kapal selam, MAD berfokus pada mendeteksi anomali medan magnet yang disebabkan oleh bahan feromagnetik di kapal selam. Sinyal ini muncul karena kapal selam “mengganggu” medan magnet alami Bumi.

Secara teori, pergerakan kapal selam yang menghasilkan jejak hidrodinamik (Kelvin wake) juga bisa meninggalkan semacam “jejak” atau pola residual dalam distribusi medan magnet di sekitarnya, misalnya akibat turbulensi dan distribusi partikel bermagnet atau karena interaksi antara air laut (yang memiliki konduktivitas tertentu) dengan lambung kapal selam.

Namun, dalam praktiknya, deteksi kapal selam secara magnetik (MAD) tidak mengandalkan pola gelombang hidrodinamik tersebut, melainkan lebih kepada mendeteksi peningkatan lokal atau distorsi medan magnet yang signifikan akibat massa feromagnetik kapal selam itu sendiri.

Bukan Sekedar Riset, Cina Pasang Perangkat Akustik Bawah Air di Samudra Arktik

Meski penelitian Northwestern Polytechnical University menjadi kabar baik bagi dunia anti kapal selam (AKS) Cina. Namun tetap ada tantangan yang harus diatasi, pasalnya sinyal magnetik yang dihasilkan oleh kapal selam cenderung menurun dengan cepat seiring jarak, dan lingkungan laut yang kompleks (dengan variasi medan magnet alam, arus, dan fluktuasi lain) membuat isolasi sinyal “jejak” semacam itu menjadi studi yang menantang.

Sebagai catatan, Lord Kelvin adalah gelar kehormatan untuk William Thomson, 1st Baron Kelvin, seorang ilmuwan, matematikawan, dan insinyur asal Inggris yang sangat berpengaruh pada abad ke-19. Ia terkenal karena pengembangan teori termodinamika, terutama dalam menetapkan konsep suhu absolut. Skala suhu Kelvin yang digunakan hingga kini dinamai menurut namanya.

Lord Kelvin lahir pada tanggal 26 Juni 1824 di Belfast, Irlandia Utara, dan meninggal pada tanggal 17 Desember 1907. (Gilang Perdana)

Cina Ungkap Dugaan Lain Terkait Insiden USS Connecticut, “Ada Pusaran Air Raksasa di Laut Cina Selatan”