外太空一道激光,探测5百米水下美军潜艇?为反潜,大国找到奇招

据香港《南华早报》报道,我国正在开发一种具有强大激光的卫星用于反潜战,研究人员希望能够在海面500米下的海洋中找到目标。这是该国不断扩大的深海监视计划的最新组成部分,除了针对潜艇之外,它还可以用来收集世界海洋的数据。该项目名称为“观澜”,于5月在山东青岛海洋科学与技术试点国家实验室正式启动。

据该实验室网站称,它旨在加强中国在世界海洋的监视活动。科学家们正在设计研究激光探测卫星,其关键部件正在由全国20多个研究机构和大学开发。参与该项目的研究员宋晓泉表示,如果成功这一技术将使海洋的上层水域变得“更加透明”,甚至发生颠覆性变革。

光在水中的变暗速度比在空气中快1000倍,太阳光最多穿透海面以下不超过200米,但强大的人造激光束可以比太阳亮10亿倍,可以穿透更深的海面。半个多世纪以来,各国海军研究人员一直在尝试使用激光雷达的技术,来探测潜艇。从理论上讲,当激光束撞击潜艇时,一些脉冲会反弹回来。然后通过传感器拾取,并通过计算机分析,就能确定目标的位置,速度和三维形状。

但挑战依然存在,激光雷达技术会受到激光设备功率限制以及云雾甚至海洋动物的影响。除此之外,激光束在从一个水体传播到另一个水体时会发生偏转和散射,这使得精确计算变得更具挑战性。根据公开提供的信息,美国和前苏联进行的这类实验,最大探测深度不到100米。最高纪录由DARPA开发的激光装置实现,安装在间谍飞机上,在200米的深度上探测到水下目标。

但有人怀疑500米的探测目标能否实现。“五百米是'不可能的任务',”中国科学院上海光学精密机械研究所的激光雷达科学家说,“他们无法突破大自然保护的黑暗,除非他们有原理性的突破,”然而,政府已经同意为这项研究提供资金,部分原因是该团队提出了一种以前没有尝试过的创新方法,

设计中的激光卫星,可以产生不同颜色或频率的高功率激光束脉冲,使敏感接收器能够从不同深度获取更多信息。这些激光束可以扫描宽达100公里的区域,或者集中在一个宽1公里的地方。它将与安装在卫星上的微波雷达一起使用,以更好地识别目标。虽然雷达不能穿透水,但它能够以极高的精度测量表面移动。当移动的潜艇在水面上产生小的干扰时,雷达将告诉卫星在哪里投射激光束。

参与该项目的另一位研究人员张廷禄表示,该卫星投射激光的主要目标是温跃层。尽管他拒绝详细说明卫星在反潜战中的作用,但温跃层对潜艇的重要意义已经是公开的事实,因为它可以反射主动声纳和其他声学信号。然而激光可以在这一深度探测潜艇。而“观澜”项目的目标,是使用所有可用的传感方法来实现最大可能的探测深度。张研究员表示,有时可能没有足够的光线达到500米并且返回,但可以尝试通过在较浅的深度进行间接测量,来定位水下目标。

我国一直在大力投资军事硬件,特别是反潜技术,以针对美国等核潜艇大国的水下军事威胁。美军目前核潜艇就有72艘,按照70%力量投送亚太,那么我国就至少面临50艘核潜艇的威胁,因此反潜压力相当大。高新6号反潜机已经开始服役,包括反潜机、声呐基阵在内的海空天监测技术体系正在形成。目前我国正在修建巨大的水下观测网络,包括水下摄像机,传感器和雷达,提供"全天候、实时和高解像度的立体综合观测"。

2017年,中国科学家声称已经在磁检测技术方面取得了突破,其设备可以监测由潜艇等金属物体引起的地球磁场中的微小干扰。研究人员还在研究使用尖端量子技术的传感器,以追踪潜艇在大量水体中产生的引力异常。外点称我国在关岛和南海美国海军基地附近的海底也安装了强大的听力装置,其中一些可以“听到”超过1000公里以外的低频声音。我国还在开发水下滑翔机和高速水下无人机,以便在全球水域大规模收集信息。

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