Ekspert selgitab: kas peaminister Narendra Modi on oma avalduses Radari kohta õige?

Hiljuti tekkis vaidlus peaminister Narendra Modi avalduse üle, mis näiliselt seob pilvkatte ja Radari tõhususe. Siin on mõned faktid teadusest.

Modi rääkis India õhujõudude Balakoti rünnakute kontekstis. (Faili foto)

Hiljuti tekkis poleemika peaminister Narendra Modi avalduse üle, mis näiliselt seob pilvkatte ja RADARi tõhususe. Teda kritiseeriti tema väidete pärast, millel paljude arvates puudus teaduslik paikapidavus. Teadlased üle kogu maailma kipuvad olema valitsuse poliitika suhtes kriitilised ja Modi pole erand.

Eelmisel nädalal oli Modi ühes intervjuus öelnud: Ilm ei olnud õhurünnaku päeval hea. Asjatundjate pähe hiilis mõte, et streigipäeva tuleks muuta. Siiski pakkusin välja, et pilved võivad tegelikult aidata meie lennukitel radarite eest põgeneda.

Siin on mõned faktid teadusest:

Lihtsamalt öeldes koosneb radar saatjast, mis saadab raadiolaineid kindlates suundades. Signaalid peegelduvad sihtmärgilt, mida kasutatakse sihtmärgi kujutise koostamiseks. Kui sihtmärk liigub kindla kiirusega, toimub signaali sageduse nihe, mida saab kasutada sihtkiiruse tuvastamiseks. Kuna vastuvõetud signaal on müratasemest veidi kõrgemal, võivad radarisüsteemi mõjutada mitmed tegurid ning sademed ja pilved võivad mõõdetavat signaali kindlasti mõjutada.

Kuigi raadiolained on läbipaistvad ilmastikutingimustele, nagu udu, pilved ja vihm, võivad ilmastikutingimuste muutused mõjutada hajumist ja üldist levimist. Oleme kõik näinud telefoniliine, mis on põhiliselt ülekandeliinid, mida kasutatakse signaalide edastamiseks. Tühja ruumi saab kujutada väljarakkude ülekandeliinide massiivina, millel on füüsiline muutuja, mida nimetatakse impedantsiks ja mis mingil moel takistab signaalide voogu. Seda suurust reguleerib otseselt keskkonna murdumisnäitaja. Vaakumi puhul on raadiolainete murdumisnäitaja väärtus 1.

Vees levivate raadiolainete puhul suurenesid selle väärtused olenevalt sagedustest aga ligikaudu 3-10 korda. See lihtsalt näitab, et niiskuse olemasolu õhus võib mõjutada signaali levimist ruumis.

Õhulöök oli suunatud Jaish-e-Mohammadi terrorilaagritele Balakoti linnas.

Modi rääkis India õhujõudude Balakoti rünnakute kontekstis. Saadaval on väga vähe teavet sagedusvahemike kohta, mida Pakistani õhujõud praegu radaripõhiseks tuvastamiseks kasutavad. Kuid üldiselt töötavad radariribad laiades sagedusvahemikes.

Näiteks on peamised ribad koos nende sagedusvahemikega L (1–2 GHz), S (2–4 GHz), C (4–8 GHz), X (8–12 GHz), Ku (12–18 GHz). ), K (18–27 GHz), Ka (27–40 GHz), V (40–75 GHz) ja W (75–110 GHz), mida kasutatakse erinevate rakenduste jaoks. Riba X (8–12 GHz) kasutatakse peamiselt sõjalistel rakendustel, näiteks rakettide juhtimisel. Seda kutsuti pikka aega X bändiks, see oli salabänd, mida kasutati laialdaselt Teises maailmasõjas. Tüüpiline lennujaama seireradar, mis tuvastab lennuki asukoha terminalipiirkonnas, töötab sagedustel 2,7–2,9 GHz ja 1,03–1,09 GHz). See võib katta 96 km ala 25 000 jala kõrgusel.

Sellistel sagedustel töötavaid radareid ilmastikuolude muutus oluliselt ei mõjuta. Kui aga ilmastikuolud on äärmuslikud, võib neil olla raske tuvastada väga suurel kiirusel suumivat hävitajat.

Balakoti õhurünnakus tabati viit kuuest määratud sihtmärgist: IAF ülevaade

Mitmed teadlased on kirjutanud töid raadiolainete nõrgenemise teemal vihma, udu ja pilvede poolt. Rand Corporationi üksikasjalik aruanne USA õhujõudude jaoks avaldati juba 1975. aastal. Selle kohaselt võib X-riba radari signaali nõrgenemine tiheda pilve korral olla 0,1 dB/km. See tähendab signaali nõrgenemist 10 korda, kui sihtmärk on allikast 50 km kaugusel. Kui sademeid sajab kiirusega 25 cm/h, võib sumbumine suureneda 10 korda.

Vastavalt Meneghini jt. (1986), on signaali nõrgenemine pilve ja sademete poolt tõsine probleem, mis on seotud õhus või kosmoses lenduvate millimeeterlainete toimimisega. Lhermitte (1990) kirjutas ajakirjas Journal of Atmospheric And Oceanic Technology, et sagedusel 15 GHz on sumbumiskoefitsient 0,12 dB millimeetri kohta vihma intensiivsuse tunnis. See tähendab, et kui vihma intensiivsus on 1 cm/h, võib signaali võimsuse sumbumine olla vahemikus 1,2 dB ehk ligikaudu 31%. 30 GH z signaali puhul võib tugeva troopilise vihma korral sumbumine olla vahemikus 30 dB (tegur 1000). Lisaks vihmale võib välgupõhine hajumine ka radarisignaale lühikese aja jooksul nõrgendada, mis võib avada uusi võimalusi hävitajatele.

Tegelikult kasutatakse raadiolainete sumbumist laialdaselt vihma intensiivsuse ja niiskusesisalduse mõõtmisel. Alla 1 GHz ei ole sumbumine nii oluline, kuid tugevad vihmad, pilved ja välguefektid võivad mõõtmisprotsessi siiski mõnevõrra mõjutada. Kõike seda öeldes tuleb tõdeda, et kuna lennuki piloot suhtleb ka maapealse jaamaga raadiolainete abil, võib sumbumine toimida ka kitsaskohana maapealse jaamaga sujuva sideühenduse hoidmisel. See on põhjus, miks halva ilmaga juhtub palju lennukiõnnetusi.

Kui aga sihtmärk on täpselt määratletud, saab riski vältida. Sõjas tuleb teha palju riskantseid otsuseid.

Kokkuvõtteks võib öelda, et Modi avaldusel on tugev teaduslik alus, mida saab kinnitada selleteemaliste olemasolevate uuringutega. X-riba radarit nõrgendavad oluliselt vihmad, pilved ja udu ning nendega seotud kliimatingimused. Madalamate ribade puhul on sumbumine vähem oluline, kuid kiires sõjas võib kerge tingimuste muutus pakkuda tohutut mõju.

(Autor on MIT-i järeldoktor. Doktorikraadi teenis ta Cambridge'i ülikoolis mikrostruktuuride abil raadiosignaali tuvastamise alal tehtud töö eest. Ta on avaldanud elektromagnetismi ja antennide alast artikleid juhtivates ajakirjades, nagu Physical Reviewer Letters, Transactions of the Royal Ühiskond ja Annalen der Physik.)

Jagage Oma Sõpradega: