Chiński radar potrafi „znaleźć igłę w stogu siana”

W artykule opublikowanym w międzynarodowym czasopiśmie Applied Optics chińscy naukowcy przedstawili technologię radarową, która umożliwia wykrywanie obiektów znajdujących się na dużych głębokościach z zadziwiającą dokładnością, do tego stopnia, że ​​można „znaleźć igłę w stogu siana”.

System lidaru fotonowego Ramana opracowany przez chińskich naukowców ma znaczny potencjał we wczesnym wykrywaniu wycieków ropy i innych zastosowaniach podwodnych. (Zdjęcie: Uniwersytet Xiamen)

W związku z tym zespół badawczy docenta Thuong Quan Minh Gia z Uniwersytetu Xiamen (prowincja Fujian, Chiny) ogłosił powstanie pierwszego na świecie jednofotonowego systemu lidaru ramanowskiego, który może działać na głębokości 1000 m poniżej poziomu morza.

Lidar, skrót od „light detection and distance”, to technologia wykorzystująca lasery do pomiaru odległości do obiektów.

Niezwykle czuły i cichy detektor pojedynczych fotonów przezwycięża trudności związane z rozmiarami i zużyciem energii, jakie niosą ze sobą systemy lidarów oceanicznych, a ponadto nadaje się do pracy w warunkach słabego oświetlenia.

Tymczasem rozpraszanie Ramana – zjawisko, w którym światło lasera oddziałuje z materiałami, powodując zmiany wibracyjne – pomaga w identyfikacji substancji takich jak ropa naftowa i rozpuszczony CO2.

Oprócz możliwości wczesnego wykrywania wycieków ropy, system ten ma również duży potencjał w zakresie wykrywania i identyfikowania materiałów w złożonych środowiskach wodnych, co może znaleźć zastosowanie w badaniach oceanicznych i eksploracji głębinowych zasobów.

Jak wynika z artykułu, eksperymenty zespołu przeprowadzono z użyciem cylindrycznego radaru o długości 40 cm i średnicy 20 cm, pobierającego mniej niż 100 watów mocy.

Naukowcy twierdzą, że radar skutecznie wykrył podwodne wycieki ropy z odległości 12 metrów, wykorzystując do tego celu zaledwie 1 mikrojoulowy impuls laserowy i teleskop o średnicy 22,4 mm.

Optica, amerykańskie stowarzyszenie zawodowe, uznało, że system ten ma duży potencjał zastosowania w identyfikacji materiałów podwodnych, wykrywaniu koralowców i eksploracji konkrecji manganu.

Ponadto technologia ta umożliwia wykonywanie laserowych zdjęć o wysokiej rozdzielczości małych obiektów podwodnych, dzięki czemu może być stosowana w archeologii podwodnej, inspekcjach budowlanych oraz w celach wojskowych , takich jak rozpoznanie i wykrywanie okrętów podwodnych.

W artykule naukowiec Shangguan Mingjia stwierdził, że kolejnym planem zespołu jest opracowanie kolejnego podwodnego systemu lidaru ramanowskiego, który będzie wykorzystywał lasery o krótszej długości fali, np. lasery niebieskie, w celu ograniczenia wpływu fluorescencji chlorofilu pochodzącego z roślin morskich.

Zespół pana Shangguana od trzech lat skupia się na rozwijaniu technologii podwodnego lidaru jednofotonowego, tworząc różne systemy lidarowe i rejestrując 50 patentów na wynalazki w Chinach i jeden patent w USA.

Według oficjalnego raportu Uniwersytetu Xiamen technologia radarowa zespołu jest w stanie wykrywać właściwości optyczne wody, konfigurację cząsteczek wody, pęcherzyki, głębokość wody, wycieki ropy...

„Tego typu systemy radarowe zintegrowano ze statkiem badawczym Jia Geng Uniwersytetu Xiamen, autonomicznymi pojazdami podwodnymi (AUV) i bezzałogowymi statkami powietrznymi (UAV), które odgrywają ważną rolę w badaniach morskich, eksploracji głębinowych zasobów, monitorowaniu środowiska, a także w obrazowaniu i identyfikacji celów podwodnych” – czytamy w raporcie.

Hua Yu (Źródło: SCMP)

Źródło: https://vtcnews.vn/radar-trung-quoc-co-the-mo-kim-day-bien-ar912718.html