Solución:
Sí, se puede usar una brújula en un submarino. No es muy diferente a un barco con una brújula. Como el campo magnético es un campo que varía lentamente, el casco no lo protegerá completamente.
Sin embargo, habrá distorsión magnética. La distorsión magnética se divide en términos de hierro duro y blando. Los términos de hierro duro son sesgos que se suman a la fuerza del campo magnético y se deben a imanes permanentes o campos eléctricos. El sesgo de hierro duro se representa como una adición de vector al campo magnético real (de la Tierra). El término de hierro dulce es una matriz de $ 3 veces 3 $ que representa la deformación del campo magnético ambiental por la presencia de material ferroso. Es un multiplicador de ganancia e incluye términos cruzados (de ahí la matriz 3×3). La ecuación del campo magnético resultante es:
$$ mathbf {H} _m = S mathbf {H} _e + mathbf {b} $$
donde $ mathbf {H} _m $ es el vector magnético medido en 3D, $ mathbf {H} _e $ es el campo magnético de la tierra, $ S $ es la matriz de hierro blando $ 3 times 3 $ y $ mathbf {b} $ es el vector de polarización de hierro duro.
Más específicamente, realmente deberíamos tener cuidado con los marcos de referencia con los que estamos tratando. Con $ H_m $ en el marco del submarino, podemos escribir
$$ mathbf {H} _m = SR mathbf {H} ^ {(E)} _ e + mathbf {b}, $$
donde el superíndice $ (E) $ se refiere al marco fijo a la Tierra y $ R $ es la matriz de rotación entre el marco de la Tierra (a veces llamado el marco del noreste-abajo) y el marco del submarino.
Por lo tanto, la brújula funcionará, pero no le dirá en qué dirección está el norte sin conocer los coeficientes de distorsión. Hay métodos, y los barcos los utilizan, para determinar los coeficientes de distorsión. Por lo general, requiere conducir en círculo para trazar las distorsiones.
Creo que la respuesta es “muy poco probable”. Pero no por la razón que podría pensar.
La razón principal de la existencia de submarinos es el sigilo. Los submarinos modernos son extraordinariamente difíciles de detectar. Muy pocos fenómenos penetran en el agua a una profundidad significativa. Los campos magnéticos son algo que atraviesa bien el agua. Dado que los submarinos están hechos de enormes trozos de metal y tienen enormes sistemas eléctricos (cada submarino moderno tiene un motor eléctrico de propulsión), y por varias otras razones distorsionan el campo magnético de la tierra. De ahí el nacimiento del Detector de anomalías magnéticas (MAD).
Una contramedida muy común para MAD adaptada por la mayoría de los submarinos es administrar su campo magnético, para que se “mezclen” con su entorno. Hay varias formas de lograr esto; pasivamente (en cuyo caso se aplicaría la otra respuesta), a activamente (en cuyo caso, no podrá usar una brújula).
Para una discusión más detallada de los problemas, consulte el documento: Gestión de firmas electromagnéticas de buques navales Una revisión de fuentes y contramedidas Los buques de superficie también tienen estos problemas, ya que muchas minas marinas utilizan anomalías magnéticas para activarse.