به گزارش خبرگزاری recive و به نقل از فارس، در دشتهای نبرد مدرن، تاریکی دیگر پناهگاه نیست. با ظهور پهپادهای مجهز به دوربینهای حرارتی و سنسورهای مادون قرمز پیشرفته، مخفی شدن تقریباً غیرممکن شده است. بدن انسان مانند یک مشعل روشن در طیف مادون قرمز میدرخشد و موتور تانکها مانند یک کوره داغ در دوربینهای دشمن دیده میشود. اما یک فناوری جدید و عجیب که ترکیبی از مهندسی نساجی، نانوتکنولوژی و فیزیک است، در حال تغییر قواعد بازی است.ما در مورد شنل نامرئی صحبت نمیکنیم، بلکه درباره سیستمهای استتار چندطیفی بحث میکنیم؛ فناوریای که سربازان را در برابر چشمان الکترونیکی دشمن، عملاً ناپدید میکند.در ادامه به بررسی فنی این تکنولوژی، مواد تشکیلدهنده و چگونگی فریب دادن پیشرفتهترین سنسورهای جهان میپردازیم.
چرا استتار سنتی از فناوری مدرن شکست خورد؟
برای درک اهمیت این فناوری، ابتدا باید بدانیم دشمن چگونه میبیند. چشم انسان تنها بخش بسیار کوچکی از طیف الکترومغناطیس (نور مرئی) را میبیند. اما تجهیزات نظامی مدرن در سه طیف اصلی عمل میکنند: مادون قرمز نزدیک (NIR): که توسط دوربینهای دید در شب کلاسیک با تقویت نور ستارهها کار میکند. مادون قرمز حرارتی (TIR/MWIR/LWIR): که گرمای ساطع شده از اجسام را میبیند. هر جسمی که دمایی بالاتر از صفر مطلق داشته باشد، از خود تابش حرارتی دارد. رادار: که امواج رادیویی را ارسال و بازتاب آن را دریافت میکند.لباسهای استتار معمولی (چریکی) تنها چشم انسان را فریب میدهند. یک تکتیرانداز با بهترین لباس استتار جنگلی، در دوربین حرارتی یک پهپاد که از ارتفاع ۵ کیلومتری پرواز میکند، به صورت یک نقطه سفید یا قرمز درخشان در میان پسزمینهای سرد (آبی یا سیاه) دیده میشود. اختلاف دمای بدن سرباز (۳۷ درجه سانتیگراد) با محیط (مثلاً ۱۵ درجه)، مرگبارترین سیگنال در جنگهای امروزی است.
آناتومی نامرئیسازی، مهندسی ساخت هیچ
فناوری جدید تورهای استتار حرارتی که توسط ارتشهای پیشرو در حال توسعه است، با هدف پنهانکاری طراحی شده است.این سیستمها نه تنها نور را بازتاب نمیدهند، بلکه تابش حرارتی را میبلعند و بازتاب راداری را پراکنده میکنند. اما چگونه؟۱. مکانیزم شکست حرارتی چالش اصلی فیزیک است: انرژی از بین نمیرود. اگر بدن سرباز گرما تولید میکند و شما روی آن را بپوشانید، گرما در زیر پوشش محبوس شده و در نهایت نشت میکند. فناوری جدید از ساختار ساندویچی چندلایه استفاده میکند: لایه داخلی (جذب و هدایت) این لایه گرمای بدن یا موتور را جذب میکند. به جای اینکه اجازه دهد گرما در یک نقطه متمرکز شود، آن را از طریق الیاف رسانای حرارتی نانو در سطح وسیعی پخش میکند. لایه میانی (عایقبندی دینامیک) یک لایه پلیمری چندمرحله ای که مانع از رسیدن گرمای پخش شده به سطح بیرونی میشود. لایه بیرونی (همسانساز) این لایه حیاتیترین بخش است. این سطح طوری مهندسی شده که ضریب صدور آن با محیط اطراف یکسان باشد. اگر سرباز در برف است، تور تابش حرارتی را سرکوب میکند تا دمای ظاهری تور دقیقاً مشابه برف سرد به نظر برسد.
نانوتکنولوژی و متامتریال
بخش عجیب این تکنولوژی استفاده از متامتریالها است. این مواد در طبیعت وجود ندارند و ساختار میکروسکوپی آنها طوری طراحی شده که امواج الکترومغناطیس را به روشهای غیرمعمول منحرف کنند. در نسل جدید این تورها، از گرافن و نانولولههای کربنی استفاده میشود. گرافن قابلیت منحصر به فردی دارد: میتوان با اعمال جریان الکتریکی ضعیف، میزان بازتابش حرارتی آن را تغییر داد. این یعنی یک پوشش هوشمند که میتواند به صورت الکترونیکی دمای خود را تنظیم کند تا با محیط پشت سر یکی شود. نکته فنی: بعد هوشمند این فرآیند استتار تطبیقپذیر هوشمند نام دارد. سنسورهای روی لباس، دمای محیط را میخوانند و ریزپردازندهها ولتاژ لایههای گرافنی را تغییر میدهند تا سرباز دقیقاً همان دما را به سنسور دشمن نشان دهد.
فراتر از گرما، نامرئی شدن در برابر رادار
این تورها فقط پتوی حرارتی نیستند. بافت آنها شامل الیاف فلزی میکروسکوپی یا پلیمرهای رسانا است که خاصیت جذب امواج رادار دارند. زمانی که امواج رادارِ یک سیستم نظارت زمینی یا هوایی به این تور برخورد میکند، به جای بازگشت به سمت گیرنده (که باعث شناسایی میشود)، در داخل ساختار پیچیده تور به دام افتاده و به انرژی گرمایی ناچیز تبدیل میشوند یا در جهات نامشخص پراکنده میشوند. نتیجه این است که تانک یا نفربر زرهی در صفحه رادار دشمن به اندازه یک سنگ کوچک یا بوته به نظر میرسد.
چالشهای مهندسی و عملیاتی
تولید این شنلهای نامرئی با چالشهای بزرگی روبرو بوده است: وزن و قابلیت تنفس: سرباز باید بتواند با این پوشش حرکت کند. نسلهای اولیه بسیار سنگین بودند و باعث گرمازدگی سرباز میشدند.تکنولوژی جدید از بافتهای مشبک نانو استفاده میکند که اجازه عبور هوا را میدهد اما امواج حرارتی را مسدود میکند. دوام: این تورها باید در برابر باران، گل، پارگی و اشعه UV مقاوم باشند. استفاده از پوششهای آبگریز نانو برای جلوگیری از خیس شدن و تغییر خواص حرارتی ضروری است.
کاربرد در میدان نبرد، سناریوی واقعی
تصور کنید یک تیم نیروهای ویژه در شب در حال نفوذ به منطقه دشمن است. بدون فناوری: پهپاد دشمن از فاصله ۳ کیلومتری متوجه ۵ لکه حرارتی روشن میشود. مختصات ارسال شده و خمپارهها شلیک میشوند. با فناوری استتار حرارتی: پهپاد دشمن منطقه را اسکن میکند. سنسورها دمای محیط را ۱۲ درجه نشان میدهند. تیم نفوذی نیز با استفاده از پوششهای نانو، دمای سطحی ۱۲ درجه را بازتاب میدهند. الگوی بصری دیجیتال آنها نیز با بافت خاک و گیاهان یکی شده است. برای کامپیوتر پهپاد، آنجا چیزی جز زمین خالی وجود ندارد.این تکنولوژی همچنین مانع از قفل شدن موشکهای ضد زره حرارتی (مانند جاولین یا کورنت) روی تانکها میشود، زیرا این موشکها برای هدایت نیاز به کنتراست حرارتی بالا دارند که تور آن را حذف کرده است.
عضو جدانشدنی تیم های عملیات ویژه
فناوری تورهای استتار حرارتی و چندطیفی، مرز بین دیده شدن و نامرئی بودن را از بین برده است. آنچه تا دیروز در فیلمهای علمی-تخیلی دیده میشد، امروز حاصل تعامل پیچیده ترمودینامیک و نانوتکنولوژی است.ارتشهایی که به این فناوری مجهز باشند، دارای برتری استراتژیک عظیمی خواهند بود: توانایی حمله بدون هشدار و بقا در محیطی که سنسورها بر آن حکومت میکنند.
با پیشرفت هوش مصنوعی و ادغام آن با مواد تغییر فاز دهنده ، در آینده نزدیک شاهد لباسهایی خواهیم بود که مانند پوست آفتابپرست، در کسری از ثانیه رنگ و دمای خود را تغییر میدهند و سربازان را نه تنها در شب، بلکه در روز روشن نیز عملاً ناپدید میکنند. توسعه موازی نسل جدید سیستم های اپتیکال نظامی برای مقابله با این پوشش های استتاری کارآمد است.
58323