神捕捉潜舰踪影 陆打造近光速幽灵雷达

美国维吉尼亚级（Virginia-class）核动力攻击潜舰「密苏里」号（USS Missouri，SSN 780）的资料照。（美联社/美国海军提供）

中方研究人员运用都卜勒（Doppler）效应，成功利用高能微波合成技术，在空中创造了无线电发射源，在潜舰侦测上获得重大突破。

《南华早报》（South China Morning Post）报导，研究人员说，这虚拟信号源能在接近光速的情况下，持续发射电磁波。对地球上的观测者来说，这些电磁波由高速前进的源头发出，波长将显著增长。而这将导致信号频率降低，类似某些遥远星体的红移（Redshift），也就是向电磁谱的红端移动。

而这些极低频（ELF）电磁波具有穿透海水的能力，得以侦测隐藏在数以百计米深海下的潜舰。中国科学院空天信息创新研究院微波成像全国重点实验室研究员李道京领导研究团队，11月25日在中国学术期刊《现代雷达》上发表的论文中说，这是种「颠覆性技术」。核潜舰面对频率低至100赫兹的信号时，在海水中的雷达截面（RCS）可高达88平方米。李道京团队写道，这意味着只要用「普通磁检器」就能侦测水下目标。

他们并说，借由在无人机上安装这些小型探测器，「可以在整个区域对目标进行梯度侦测（gradient detection）」。而以往认为，这只存在科幻小说中。极低频信号波长超过100米，因此天线发射单元间需要有相当大的距离。传统上，产生低频信号需要庞大的天线；例如，位于中国中部山区的极低频设施，就有长度超过100公里发射天线。

然而，李道京团队已将发射阵列长度缩减为仅约100米。他们说，这些天线可以轻易安装在中国海军舰艇上。这些天线发射的高频、高功率电磁波可在天空中汇聚，形成虚拟无线电发射源。当一个源消失时，另一个源就随即产生，不断发射连续的低频信号。团队在论文中写道：「我们采用阵列结构，逐步在空间中以近似高速运动的都卜勒信号，使等效近光速运动成为可能。」

所谓都卜勒效应是一种现象，当波源和观察者有相对运动时，观测者接收到的波频率与波源的频率并不相同。当波源和观测者互相靠近时，观测到的频率增加；当双方彼此远离时，观测到的频率就降低。

这项技术还可能应用在水面舰和潜舰间的通讯上，据李道京团队计算，其有效范围可达6,000公里。如今地面技术验证已完成，李道京说，下一步是进一步将发射阵列长度缩减到约30米，以进行更灵活的应用。