Các nhà khoa học Trung Quốc đã đạt được bước đột phá trong việc phát hiện tàu ngầm khi thành công trong việc tạo ra nguồn phát sóng vô tuyến trên bầu trời bằng công nghệ tổng hợp vi sóng năng lượng cao.
Theo các nhà nghiên cứu, nguồn tín hiệu ảo này có khả năng phát ra sóng điện từ liên tục trong khi di chuyển với tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng .
Đối với người quan sát trên Trái Đất, bước sóng của các sóng điện từ này, phát ra từ một nguồn di chuyển ra xa với tốc độ cao như vậy, sẽ mở rộng đáng kể. Điều này sẽ dẫn đến việc giảm tần số tín hiệu, tương tự như dịch chuyển đỏ – sự dịch chuyển về phía đầu đỏ của quang phổ điện từ – của một số ngôi sao xa xôi .
Những sóng điện từ tần số cực thấp (ELF) này có khả năng xuyên qua nước biển, giúp phát hiện tàu ngầm ẩn sâu hàng trăm mét dưới bề mặt.
Theo nhóm nghiên cứu do Li Daojing đứng đầu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về hình ảnh vi sóng thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, trong một bài báo được bình duyệt và công bố trong tháng này, như là một “công nghệ mang tính đột phá”.
Khi đối mặt với các tín hiệu có tần số thấp tới 100Hz, tiết diện radar (RCS) của tàu ngầm hạt nhân trong nước biển có thể đạt tới 88 mét vuông (947 feet vuông). Điều này có nghĩa là có thể phát hiện mục tiêu dưới nước chỉ bằng cách sử dụng “các máy dò từ thông thường”, Li và các đồng nghiệp của ông đã viết.
Họ cho biết thêm rằng bằng cách lắp đặt các máy dò nhỏ gọn này trên máy bay không người lái, “có thể phát hiện mục tiêu theo từng cấp độ trên toàn bộ vùng thăm dò”.
Trước đây người ta cho rằng kịch bản này chỉ tồn tại trong các tiểu thuyết khoa học viễn tưởng.
Tín hiệu ELF, với bước sóng dài hơn 100 mét (328 feet), đòi hỏi khoảng cách đáng kể giữa các đơn vị phát ăng-ten. Theo truyền thống, việc tạo ra tín hiệu tần số thấp đòi hỏi các ăng-ten rất lớn, chẳng hạn như cơ sở ELF ở vùng núi miền trung Trung Quốc, nơi có các ăng-ten phát dài hơn 100km (62 dặm).
Tuy nhiên, nhóm của Li đã giảm chiều dài của mảng phát xạ xuống chỉ còn khoảng 100 mét (328 feet). Họ cho biết những ăng-ten này có thể dễ dàng lắp đặt trên các tàu hải quân Trung Quốc.
Công nghệ mới sử dụng một mảng phát xạ để hoạt động cùng nhau nhằm tạo ra một nguồn phát sóng vô tuyến ảo. Tín dụng: Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc
Sóng điện từ tần số cao, công suất cao phát ra từ các ăng-ten này có thể hội tụ trên bầu trời để tạo thành một nguồn phát sóng vô tuyến ảo. Khi một nguồn biến mất, một nguồn khác sẽ ngay lập tức được tạo ra, tạo ra một luồng liên tục các tín hiệu tần số thấp .
…
Hiệu ứng Doppler là hiện tượng mà tần số của sóng mà người quan sát nhận được khác với tần số của nguồn khi có chuyển động tương đối giữa nguồn và người quan sát. Khi nguồn và người quan sát tiến lại gần nhau hơn, tần số quan sát được tăng lên, và khi chúng di chuyển ra xa nhau, tần số quan sát được giảm xuống.
Công nghệ này cũng có tiềm năng ứng dụng trong giao tiếp giữa tàu nổi và tàu ngầm. Theo tính toán của các nhà khoa học, phạm vi hiệu quả của nó có thể đạt tới 6.000km.
Quá trình xác minh kỹ thuật trên mặt đất đã hoàn tất và Li cho biết bước tiếp theo là tiếp tục giảm chiều dài của mảng phát xạ xuống còn khoảng 30 mét để có thể ứng dụng linh hoạt hơn.
Bài báo được công bố trên tạp chí khoa học Modern Radar của Trung Quốc vào ngày 25 tháng 11.
Các tác giả ghi nhận sự hỗ trợ và giúp đỡ của Tập đoàn Công nghệ Điện tử Trung Quốc, một nhà cung cấp vũ khí tác chiến điện tử chính cho Quân đội Giải phóng Nhân dân, và Đại học Bách khoa Tây Bắc, một tổ chức nghiên cứu hàng đầu về công nghệ quân sự tiên tiến ở miền tây Trung Quốc.
