Китайский радар может «найти иголку в стоге сена»

В статье, опубликованной в международном журнале Applied Optics, китайские ученые представили радиолокационную технологию, которая позволяет обнаруживать объекты на большой глубине с невероятной четкостью, вплоть до возможности «найти иголку в стоге сена».

Разработанная китайскими учеными система лидара на основе фотонов Рамана имеет значительный потенциал для раннего обнаружения разливов нефти и других подводных применений. (Фото: Университет Сямыня)

Так, исследовательская группа доцента Туонг Куан Минь Джиа из Сямэньского университета (провинция Фуцзянь, Китай) анонсировала первую в мире однофотонную рамановскую лидарную систему, способную работать на глубине до 1000 м ниже уровня моря.

Лидар (сокращение от «light detection and range» — «обнаружение и определение дальности с помощью света») — это технология, которая использует лазеры для измерения расстояния до объектов.

Высокочувствительный, малошумящий однофотонный детектор позволяет преодолеть проблемы, связанные со значительными размерами и энергопотреблением океанических лидарных систем, а также подходит для условий слабой освещенности.

Между тем, комбинационное рассеяние — явление, при котором лазерный свет взаимодействует с материалами, вызывая колебательные изменения, — помогает идентифицировать такие вещества, как нефть и растворенный CO2.

Помимо способности обнаруживать разливы нефти на ранних стадиях, система также демонстрирует большой потенциал в обнаружении и идентификации материалов в сложных водных средах, применяясь при обследовании океана и разведке глубоководных ресурсов.

Согласно статье, эксперименты группы проводились с использованием цилиндрического радара длиной 40 см, диаметром 20 см, потребляющего менее 100 Вт мощности.

Исследователи утверждают, что радар успешно обнаружил подводные разливы нефти с расстояния 12 метров, используя всего лишь 1-микроджоульный лазерный импульс и 22,4-миллиметровый телескоп.

По данным профессиональной ассоциации Optica в США, эта система имеет значительный потенциал применения для идентификации подводных материалов, обнаружения кораллов и разведки марганцевых конкреций.

Кроме того, эта технология позволяет получать лазерные изображения с высоким разрешением небольших подводных объектов, поэтому ее можно применять в подводной археологии, структурной инспекции и военных областях, таких как разведка и обнаружение подводных лодок.

В своей статье ученый Шангуань Минцзя сообщил, что следующим планом команды является разработка еще одной подводной системы Рамановских лидаров, которая будет использовать лазеры с более короткой длиной волны, такие как синие лазеры, для снижения влияния флуоресценции хлорофилла от морских растений.

Команда г-на Шангуаня в течение последних трех лет занималась разработкой технологии подводного однофотонного лидара, создала различные лидарные системы и зарегистрировала 50 патентов на изобретения в Китае и один патент в США.

Согласно официальному отчету Сямэньского университета, радиолокационная технология, разработанная командой, способна определять оптические свойства воды, конфигурацию частиц воды, пузырьки, глубину воды, разливы нефти и т. д.

«Такие радиолокационные системы были интегрированы в научно-исследовательское судно «Цзя Гэн» Сямэньского университета, автономные подводные аппараты (АПА) и беспилотные летательные аппараты (БПЛА), которые играют важную роль в морской разведке, разведке глубоководных ресурсов, мониторинге окружающей среды, а также в визуализации и идентификации подводных целей», — говорится в отчете.

Хуа Юй (Источник: SCMP)

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