Seorang Pakar Menjelaskan: Adakah PM Narendra Modi betul dalam kenyataannya tentang Radar?

Baru-baru ini, terdapat kontroversi mengenai kenyataan yang dibuat oleh Perdana Menteri Narendra Modi, kononnya membuat hubungan antara penutup awan dan kecekapan Radar. Berikut adalah beberapa fakta dari sains.

Modi bercakap dalam konteks serangan Balakot oleh Tentera Udara India. (Foto Fail)

Baru-baru ini, terdapat kontroversi mengenai kenyataan yang dibuat oleh Perdana Menteri Narendra Modi, kononnya membuat hubungan antara perlindungan awan dan kecekapan RADAR. Dia dikritik kerana kenyataannya yang, menurut ramai, tidak mempunyai kesahihan saintifik. Para saintis, di seluruh dunia, cenderung mengkritik dasar kerajaan dan Modi tidak terkecuali.

Minggu lalu, Modi, dalam temu bual, telah berkata: Cuaca tidak baik pada hari serangan udara. Ada satu pemikiran yang terlintas di fikiran para pakar bahawa hari mogok harus diubah. Walau bagaimanapun, saya mencadangkan bahawa awan sebenarnya boleh membantu pesawat kami melarikan diri daripada radar.

Berikut adalah beberapa fakta dari sains:

Dalam istilah yang paling mudah, radar terdiri daripada pemancar yang menghantar gelombang radio sepanjang arah tertentu. Isyarat dipantulkan dari sasaran yang digunakan untuk membina imej sasaran. Jika sasaran bergerak pada halaju tertentu, terdapat anjakan dalam frekuensi isyarat yang boleh digunakan untuk mengenal pasti kelajuan sasaran. Memandangkan isyarat yang diterima berada tepat di atas lantai hingar, beberapa faktor boleh mempengaruhi sistem radar dan hujan serta awan pasti boleh mempengaruhi isyarat yang diukur.

Walaupun gelombang radio telus kepada keadaan cuaca seperti kabus, awan dan hujan, perubahan dalam keadaan cuaca boleh mempengaruhi penyebaran dan penyebaran keseluruhan. Kita semua telah melihat talian telefon yang pada asasnya adalah talian penghantaran yang digunakan untuk membawa isyarat. Ruang kosong boleh diwakili sebagai tatasusunan talian penghantaran sel medan yang mempunyai pembolehubah fizikal yang dipanggil impedans, yang dalam beberapa cara menghalang aliran isyarat. Kuantiti ini secara langsung dikawal oleh indeks biasan medium. Untuk vakum, nilai indeks biasan untuk gelombang radio ialah 1.

Walau bagaimanapun, untuk gelombang radio yang merambat dalam air, nilainya meningkat kira-kira dengan faktor 3 hingga 10 bergantung pada frekuensi. Ia hanya menunjukkan bahawa kehadiran lembapan di udara boleh mempengaruhi penyebaran isyarat di angkasa.

Serangan udara itu menyasarkan kem pengganas Jaish-e-Mohammad di Balakot.

Modi bercakap dalam konteks serangan Balakot oleh Tentera Udara India. Sangat sedikit maklumat tersedia tentang julat frekuensi yang digunakan oleh Tentera Udara Pakistan untuk pengesanan berasaskan radarnya. Walau bagaimanapun, jalur Radar secara amnya, beroperasi pada julat frekuensi yang luas.

Sebagai contoh, jalur utama bersama dengan julat frekuensinya ialah 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) dan W (75-110 GHz) yang digunakan untuk aplikasi yang berbeza. Jalur X (8-12 GHz) digunakan terutamanya untuk aplikasi ketenteraan seperti panduan peluru berpandu. Ia dipanggil X band kerana untuk sekian lama, ia adalah kumpulan rahsia yang digunakan secara meluas dalam perang dunia kedua. Radar pengawasan lapangan terbang biasa, yang mengesan kedudukan pesawat di kawasan terminal beroperasi pada 2.7 hingga 2.9 GHz dan 1.03 hingga 1.09 GHz). Ia boleh meliputi kawasan seluas 96 Km pada ketinggian 25,000 kaki.

Radar yang beroperasi pada frekuensi sedemikian tidak terjejas dengan ketara oleh perubahan dalam keadaan cuaca. Walau bagaimanapun, apabila keadaan cuaca ekstrem, mereka mungkin sukar untuk mengesan pesawat pejuang mengezum pada kelajuan yang sangat tinggi.

Lima daripada enam sasaran yang ditetapkan telah terkena dalam serangan udara Balakot: tinjauan IAF

Sebilangan penyelidik telah mengarang kertas kerja mengenai subjek pengecilan gelombang radio oleh hujan, kabus dan awan. Laporan terperinci oleh Rand Corporation untuk Tentera Udara AS telah diterbitkan pada tahun 1975. Menurutnya, untuk awan tebal, pengecilan isyarat boleh menjadi 0.1 dB/km untuk radar jalur X. Ia membayangkan pengecilan isyarat dengan faktor 10 jika sasaran adalah 50 Km dari sumber. Pengecilan boleh meningkat dengan faktor 10 jika terdapat hujan pada kadar 25 cm/jam.

Menurut Meneghini et al. (1986), pengecilan isyarat oleh awan dan kerpasan adalah masalah serius yang berkaitan dengan operasi gelombang milimeter bawaan udara atau angkasa. Lhermitte (1990) menulis dalam Journal of Atmospheric And Oceanic Technology, bahawa pada 15 GHz pekali pengecilan ialah 0.12 dB per mm sejam intensiti hujan. Ia membayangkan bahawa jika keamatan hujan ialah 1 cm/jam, pengecilan kuasa isyarat boleh berada dalam julat 1.2 dB atau lebih kurang 31%. Untuk isyarat 30 GH z, pengecilan di bawah hujan tropika lebat boleh berada dalam julat 30 dB (faktor 1,000). Selain hujan, taburan berasaskan kilat juga boleh melemahkan isyarat radar dalam tempoh singkat yang boleh membuka peluang baharu untuk pesawat pejuang.

Malah, pengecilan gelombang radio digunakan secara meluas dalam mengukur intensiti hujan dan kandungan lembapan. Di bawah 1 GHz, pengecilan tidak begitu ketara, tetapi hujan lebat, awan dan kesan kilat masih boleh memberi sedikit kesan kepada proses pengukuran. Setelah berkata semua itu, perlu dinyatakan bahawa sebagai juruterbang dalam pesawat juga berkomunikasi dengan stesen darat menggunakan gelombang radio, pengecilan juga boleh bertindak sebagai hambatan dalam mengekalkan hubungan komunikasi yang lancar dengan stesen darat. Itulah sebab mengapa banyak kemalangan pesawat berlaku semasa cuaca buruk.

Walau bagaimanapun, apabila sasaran ditakrifkan dengan baik, risiko boleh dielakkan. Dalam peperangan, banyak keputusan berisiko perlu dibuat.

Ringkasnya, kenyataan Modi memang mempunyai asas saintifik yang kukuh yang boleh disokong oleh penyelidikan sedia ada mengenai subjek itu. Radar jalur X dilemahkan dengan ketara oleh hujan, awan dan kabus serta keadaan iklim yang berkaitan. Untuk jalur bawah, pengecilan kurang ketara, tetapi dalam peperangan berkelajuan tinggi, sedikit perubahan dalam keadaan boleh menawarkan leverage yang besar.

(Penulis ialah Associate Postdoctoral di MIT. Beliau memperoleh ijazah kedoktorannya dari Cambridge University untuk kerjanya dalam penderiaan isyarat radio menggunakan mikrostruktur. Beliau telah menerbitkan kertas kerja dalam bidang elektromagnetisme dan antena dalam jurnal terkemuka seperti Physical Reviewer Letters, Transactions of the Royal Masyarakat dan Annalen der Physik.)

Kongsi Dengan Rakan Anda: