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雷達專家賁德院士:“十八般武藝”的雷達 你真的了解嗎

2023年03月16日09:18 | 來源:中國新聞網
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原標題:【科學的溫度】專訪雷達專家賁德院士:“十八般武藝”的雷達 你真的了解嗎?

  天上飛機數量眾多,為什麼它們能准確按特定軌道飛行?為什麼衛星能夠准確到達提前計算好的軌道運行?台風登陸前,為什麼氣象部門總能及時發布准確預警信號?……

  一些現代社會看似平常的現象,其實背后都離不開雷達的“十八般武藝”。究竟什麼是雷達?它在我們的生活中發揮了哪些作用?近日,中國工程院院士、中國機載火控雷達的奠基者和帶頭人,中國電子科技集團有限公司第十四研究所教授、科技委常委賁德接受中新網專訪,介紹這個科技世界的低調“王者”。

  “雷達原名無線電探測和測距設備,即‘radio detection and ranging’。無線電radio取前兩個字母ra,探測detect取首字母d,中間的‘and’取首字母a,測距ranging取首字母r,合起來就是radar。”賁德解釋,正如其名,雷達是一種無線電探測設備。1935年,英國為了防御德國敵機對本土的攻擊,發明了雷達。自雷達問世,它就在軍事戰爭和民用領域扮演著重要角色。

  因用途不同,各種雷達的結構不盡相同,但基本構件大致一致,包括發射機、天線、接收機、信號處理及顯示器、電源設備、數據錄取設備、抗干擾設備等。

  “雷達的工作原理,主要是發射機產生的無線電波通過線路輸送到天線,經過天線把無線電波向空中發射,無線電波碰到目標被反射后,又被雷達天線接收,繼而通過線路傳輸到接收機,接收機把信號進行放大變換,最后由顯示器顯示一個脈沖信號,通過這個信號,我們可以判斷目標的存在以及具體位置。”賁德介紹。

  雷達的誕生源自戰爭的需求,但隨著技術的日臻成熟和社會的發展,雷達也越來越多地被應用於日常生活之中。空中交通管制、氣象、汽車防撞、地質探測……看似不起眼的生活細節其實處處離不開雷達。

  “在我說話這一瞬間,在中國上空可能有1000多架民航機飛過,民航業的迅速發展讓飛機數量劇增。多虧空中交通管制雷達的出現,如此數量的飛機才能井然有序地按照自己的航線飛行,不致相撞。”賁德說,空中交通管制雷達保証了空中交通的安全和可靠。

  “至於氣象雷達,就更常見了。在極端天氣到來時,台風暴雨的具體位置,降雨量分布……這些都是通過氣象雷達來提前預知。”賁德指出,氣象雷達在國民經濟中發揮了重要作用,能夠提前預報災害發生的規模大小和具體位置,提醒公眾及時採取措施避害。目前,氣象雷達在中國的分布和應用都相當廣泛。

  兔年賀歲檔《流浪地球2》贏得公眾一致好評,該電影中展現了許多人類探索地外文明的場景,賁德也向大家介紹了雷達在“流浪地球”中所發揮的作用。

  “深空探測也需要雷達,由於深空星球離地球太遠,動輒以光年計,這麼遠的距離,一般的雷達已無能為力,射頻天文探測設備則可以實現深空探測,它是以接收星球輻射的無線電波進行工作的。中國著名的‘天眼’就是射頻天文探測設備,最遠已探測到100億光年以外的天體。”

  科幻小說《三體》中,一位天體物理學家提出了太陽能量鏡面增益反射效應,將太陽作為一個匯聚的鏡像,借此放大發射信號來實現Ⅱ型文明能級的發射。賁德認為:“太陽能量鏡面增益反射效應的設想很大膽,但太陽表面是球面,不是平面,這個設想實現的可能性很小。”

  “盡管科幻作品往往帶有一定的想象性,但我相信,在未來的某一天,雷達和其他科技的發展將會真正實現這個設想,讓科幻走進現實。”賁德說。(中新網唐娟 盧薇 申冉)

(責編:羅昱、章華維)

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