Radar Trung Quốc có thể 'mò kim đáy biển'

Trong bài báo đăng tải trên tạp chí quốc tế Applied Optics, các nhà khoa học Trung Quốc giới thiệu công nghệ radar có thể phát hiện các vật thể ở độ sâu lớn với độ rõ nét đáng kinh ngạc, đến mức được ví như có thể "mò kim đáy biển".

Theo đó, nhóm nghiên cứu của Phó giáo sư Thượng Quan Minh Gia tại Đại học Hạ Môn (tỉnh Phúc Kiến, Trung Quốc), công bố hệ thống lidar Raman photon đơn đầu tiên trên thế giới, có khả năng hoạt động ở độ sâu 1.000 m dưới mực nước biển.

Lidar, viết tắt của "phát hiện và đo khoảng cách bằng ánh sáng", là một công nghệ sử dụng tia laser để đo khoảng cách đến các vật thể.

Máy dò photon đơn có độ nhạy cao, độ ồn thấp vượt qua được những thách thức đáng kể về kích thước và mức tiêu thụ điện năng của các hệ thống lidar dưới đại dương và cũng phù hợp với điều kiện thiếu sáng.

Trong khi đó, tán xạ Raman - hiện tượng ánh sáng laser tương tác với vật liệu để tạo ra các thay đổi dao động - giúp xác định các chất như dầu và CO2 hòa tan.

Ngoài khả năng phát hiện sớm sự cố tràn dầu, hệ thống này còn cho thấy tiềm năng to lớn trong việc phát hiện và nhận dạng các vật liệu trong môi trường nước phức tạp, với các ứng dụng trong khảo sát đại dương và thăm dò tài nguyên biển sâu.

Theo bài báo, các thí nghiệm của nhóm nghiên cứu được thực hiện dựa trên một radar hình trụ dài 40 cm, đường kính 20 cm và mức tiêu thụ điện năng dưới 100 watt.

Các nhà nghiên cứu cho biết radar này phát hiện thành công các sự cố tràn dầu dưới nước từ khoảng cách 12 m chỉ bằng xung laser 1 microjoule và kính viễn vọng 22,4 mm.

Optica, một hiệp hội chuyên nghiệp tại Mỹ, hệ thống này có tiềm năng ứng dụng đáng kể trong việc nhận dạng vật liệu dưới nước, phát hiện san hô và thăm dò nốt mangan.

Bên cạnh đó, công nghệ này có khả năng chụp ảnh laser độ phân giải cao các mục tiêu nhỏ dưới nước nên có thể ứng dụng trong khảo cổ học dưới nước, kiểm tra cấu trúc và các lĩnh vực quân sự như trinh sát và phát hiện tàu ngầm.

Trong bài báo, nhà khoa học Thượng Quan Minh Gia cho biết kế hoạch tiếp theo của nhóm là phát triển hệ thống lidar Raman dưới nước khác sử dụng laser có bước sóng ngắn hơn, chẳng hạn như laser màu xanh, nhằm giảm ảnh hưởng của sự phát quang diệp lục từ thực vật biển.

Nhóm của ông Thượng Quan tập trung phát triển công nghệ lidar đơn photon dưới nước trong suốt ba năm qua, tạo ra nhiều hệ thống lidar khác nhau và đăng ký 50 bằng sáng chế phát minh tại Trung Quốc cùng một bằng sáng chế tại Mỹ.

Theo một báo cáo chính thức từ Đại học Hạ Môn, công nghệ radar của nhóm có khả năng phát hiện các đặc tính quang học của nước, cấu hình hạt nước, bong bóng, độ sâu của nước, sự cố tràn dầu...

“Các hệ thống radar như vậy đã được tích hợp vào tàu nghiên cứu Jia Geng của Đại học Hạ Môn, các phương tiện tự hành dưới nước (AUV) và máy bay không người lái (UAV), đóng vai trò quan trọng trong khảo sát biển, thăm dò tài nguyên biển sâu, giám sát môi trường, cũng như chụp ảnh và nhận dạng mục tiêu dưới nước” , báo cáo cho biết.