Китайские ученые достигли небывалых высот в создании радаров. Причем они способны обнаруживать не только летающие объекты, но и подводные. Недавно команда разработчиков получила награду за лучшую статью в международном журнале Applied Optics за исследование глубоководных объектов.
Исследование выделили среди почти полутора тысяч заявок, поданных в журнал. Оно было посвящено радарному устройству, способному распознавать объекты на огромной глубине. Этот процесс сравнивают с «поиском иголки в стоге сена».
Под руководством доцента Шангуань Минцзя из Университета Сямыня исследователи сконструировали первый в мире рамановский лидар. Конечно, для далекого от инженерии читателя это мало что значит. Объясняем.
Такой прибор, который использует лазер для изучения морских глубин. По сути, лидар работает как радар, только вместо радиоволн использует световые импульсы. Эти импульсы «сканируют» молекулы и получают информацию о них.
- Этот способ уже долгое время используется для определения химических веществ. Одним из его преимуществ является то, что он может анализировать вещества без необходимости их предварительной подготовки.
- Когда лазерный свет попадает на молекулы, он может взаимодействовать с ними. Изменение частоты света помогает нам понять, какие молекулы находятся в образце. Затем специальная программа может распознавать даже самые сложные смеси химических веществ по их спектрам, так как каждый спектр уникален для определенного вещества.
- Раньше такие «молекулярные» лидары применяли для изучения атмосферы. Но китайские ученые впервые поняли, как с их помощью исследовать глубины Мирового океана. Команда ученых заявила, что их система может работать на глубине 1000 метров. Там царит абсолютная тьма, потому что солнечный свет просто не способен достигать таких глубин.
Изобретенный китайцами лазер позволяет обнаруживать в океанской толще любые вещества, например, углекислоту, нефть, кораллы, марганцевые конкреции и многое другое. Облучив таким лидаром корпус корабля, можно абсолютно точно узнать, из чего он сделан.
Китайцы провели поразительный эксперимент. Взяли небольшой радар (длиной 40 см и диаметром 20 см, это как кусок водосточной трубы), который потребляет всего 100 Вт электроэнергии. Радар смог обнаружить подводные разливы нефти на расстоянии 12 метров. Естественно, чем мощнее будет лазер, тем больше будет расстояние, на котором он найдет любую молекулу.
Причем изобретенная в Китае чудо-система уже применяется на практике. Лидары уже установлена на исследовательское судно Сямыньского университета «Цзя Гэн» и запускаемые с него дроны.
Причем заполучить такой сверхчувствительный лазер хотят и китайские военные: лидар может находить подводные лодки, поскольку позволяет получать лазерные изображения даже крошечных подводных целей с высоким разрешением.
- Фактически, теперь от китайского Всевидящего ока не укроется ни одна американская или японская подлодка-невидимка в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
- Сейчас уже многие научные центры в Китае работают над тем, как обнаруживать в океане подлодки. Например, группа учёных разработала «ловушку» для субмарин на основе терагерцового диапазона. Она улавливает малейшие колебания или рябь на поверхности воды, вызванные подводной лодкой в океане.
- Помимо обнаружения объектов на большой глубине, китайские исследователи также разработали радары, позволяющие военным страны обнаруживать американский истребитель-невидимку F-22 Raptor. А ведь он считается одним из самых совершенных в мире истребителей-невидимок.
Чтобы находить считающиеся невидимыми самолетами китайцы применяют сигналы китайской навигационной спутниковой системы BeiDou. Требуется лишь базовая приёмная антенна. Не нужно даже передавать сигналы, что значительно снижает вероятность раскрытия такой антенны — а это важнейшее преимущество во время военных операций.
Радар использует сигналы BeiDou для определения характерных эхо-сигналов, которые создают в атмосфере самолеты-невидимки. Причем можно абсолютно точно определить тип и местоположение самолёта. И никто не укроется: глобальная навигационная спутниковая система Китая BeiDou имеет надёжное покрытие по всему миру и почти в два раза больше спутников, чем американская система GPS.
Если эти инновации будут применены в военной сфере, китайцы вскоре смогут использовать устройства, способные обнаруживать объекты где угодно — от тьмы в морских глубинах до стратосферы.
Ознакомиться с похожими материалами нашего издательства можно на сайте: