فناوری پنهان‌کاری: برتری دیرینه آمریکا

فناوری پنهان‌کاری برای دهه‌ها یکی از مزیت‌های کلیدی نیروی هوایی آمریکا بوده است. هواپیماهایی مثل B-2 و F-22 و F-35 طوری طراحی شده‌اند که از دید رادارها پنهان بمانند. این جنگنده‌ها با کاهش سطح مقطع راداری (RCS) خود، سیگنال‌های راداری را یا جذب می‌کنند یا در جهتی دیگر بازتاب می‌دهند تا سیگنال برگشتی به رادار اصلی نرسد و هواپیما شناسایی نشود. این قابلیت به آن‌ها اجازه می‌دهد تا با حداقل ریسک، وارد حریم هوایی دشمن شده و اهداف خود را منهدم کنند. این برتری فناورانه، نقش مهمی در استراتژی‌های نظامی و حفظ امنیت ملی آمریکا ایفا کرده است و به نیروی هوایی این کشور اجازه داده تا در بسیاری از درگیری‌ها، بدون شناسایی توسط رادارهای سنتی، به اهداف خود دست یابد.

ساختار بدنه جنگنده‌های پنهان‌کار به گونه‌ای طراحی شده که زوایای خاصی برای پراکندگی امواج رادار ایجاد می‌کند و مواد کامپوزیتی خاصی نیز در ساخت آن‌ها به کار رفته است که امواج رادار را جذب کرده و از بازتاب آن‌ها جلوگیری می‌کنند. این ویژگی‌ها، همراه با سیستم‌های پیشرفته جنگ الکترونیک و ارتباطات کم‌قابل‌شناسایی، به این جنگنده‌ها قابلیت بقا در محیط‌های پرخطر را می‌دهند.

از زمان معرفی اولین جنگنده‌های پنهان‌کار، این فناوری همواره در حال تکامل بوده و هر نسل جدید، با قابلیت‌های پنهان‌کاری بهبودیافته و مقاومت بیشتر در برابر سیستم‌های راداری پیشرفته، به میدان آمده است.

رادار کوانتومی: چالش جدید پنهان‌کاری

پیشرفت احتمالی چین در زمینه‌ی رادار کوانتومی می‌تواند این برتری را به چالش بکشد. برخلاف رادارهای سنتی که منتظر بازتاب امواج هستند، رادار کوانتومی بر پایه‌ی مفاهیم فیزیک کوانتوم مثل درهم‌تنیدگی کار می‌کند. هدف این فناوری، شناسایی رد ضعیف‌ترین تعاملات بین فوتون‌ها و جسم پنهان‌کار است. این رویکرد جدید به رادار، به دلیل استفاده از ویژگی‌های منحصر به فرد ذرات کوانتومی، می‌تواند محدودیت‌های رادارهای کلاسیک را که در برابر فناوری‌های پنهان‌کاری آسیب‌پذیر هستند، دور بزند.

درهم‌تنیدگی کوانتومی پدیده‌ای است که در آن دو یا چند ذره به گونه‌ای با هم مرتبط می‌شوند که حالت کوانتومی یکی از آن‌ها به طور لحظه‌ای بر حالت کوانتومی دیگری تأثیر می‌گذارد، حتی اگر در فاصله دوری از یکدیگر باشند. این خاصیت، هسته اصلی رادار کوانتومی را تشکیل می‌دهد. رادارهای سنتی با فرستادن پالس‌های رادیویی و تحلیل امواج بازگشتی کار می‌کنند، اما هواپیماهای پنهان‌کار طوری طراحی شده‌اند که این امواج را جذب یا پراکنده کنند.

با این حال، رادار کوانتومی با استفاده از فوتون‌های درهم‌تنیده، می‌تواند به طور نظری حتی ضعیف‌ترین تغییرات ایجاد شده در یکی از فوتون‌ها (که به هدف برخورد کرده) را از طریق جفت درهم‌تنیده آن شناسایی کند. این ویژگی می‌تواند شناسایی اهداف پنهان‌کار را حتی در محیط‌های بسیار آشفته نیز ممکن سازد.

روش کار رادار کوانتومی (مدل فوتونی و چالش‌ها)

در مدل رایج رادار کوانتومی، دو فوتون درهم‌تنیده تولید می‌شوند؛ یکی به بیرون فرستاده می‌شود و دیگری به‌عنوان مرجع در سیستم باقی می‌ماند. اگر فوتون ارسالی با هواپیمای پنهان‌کار برخورد کند، اطلاعاتی را به جفت کوانتومی‌اش منتقل می‌کند که می‌تواند سرنخ‌هایی از وجود جسم پنهان‌کار به‌دست بدهد.

رادار کوانتومی نیازی به سیگنال بازگشتی قوی ندارد؛ چون تشخیص از طریق تعامل فوتون و انتقال آن به جفتش انجام می‌شود. این به معنای آن است که حتی اگر هواپیمای پنهان‌کار تنها بخش بسیار کوچکی از فوتون‌های درهم‌تنیده را تغییر دهد یا جذب کند، رادار کوانتومی می‌تواند این تغییرات را در جفت درهم‌تنیده شناسایی کرده و حضور هدف را تشخیص دهد.

اما درهم‌تنیدگی در شرایط واقعی بسیار شکننده است و عواملی مثل رطوبت، گرما، گردوغبار، و حتی نوسانات دمایی جزئی در جو می‌توانند آن را مختل کنند. این حساسیت شدید به محیط، یکی از بزرگترین چالش‌ها در توسعه و استقرار رادارهای کوانتومی عملی و دوربرد است. حفظ درهم‌تنیدگی فوتون‌ها در مسافت‌های طولانی و در شرایط جوی متغیر، نیازمند پیشرفت‌های چشمگیری در علم مواد و مهندسی کوانتوم است.

روش الکترونی: رویکرد جدید چین

محققان دانشگاه تسینگ‌هوآ در حال آزمایش نوعی رادار کوانتومی‌اند که به‌جای فوتون، از شتاب‌دهنده‌ی الکترونی استفاده می‌کند. این سامانه با شلیک الکترون‌های پرانرژی، طوفانی الکترومغناطیسی ایجاد می‌کند که می‌تواند با هواپیماهای پنهان‌کار تعامل داشته باشد. این رویکرد متفاوت، با هدف غلبه بر محدودیت‌های ناشی از شکنندگی درهم‌تنیدگی فوتونی توسعه یافته است.

برخلاف مدل فوتونی، مدل الکترونی می‌تواند در فاصله‌ی بیشتر و شرایط جوی سخت، کارآمدتر باشد. الکترون‌های پرانرژی کمتر تحت تأثیر عوامل محیطی مانند رطوبت و گرد و غبار قرار می‌گیرند و می‌توانند پایداری بیشتری در محیط‌های عملیاتی از خود نشان دهند. گزارش‌هایی در رسانه‌های چینی از توانایی کشف اهداف تا فاصله‌ی ۱۰۰ کیلومتری منتشر شده؛ اما هنوز داده‌ی معتبر و بازبینی‌شده‌ای در این خصوص وجود ندارد و صحت این ادعاها در انتظار تأیید مستقل علمی است. اگر این ادعاها درست باشند، این فناوری می‌تواند قابلیت‌های جدیدی را در زمینه شناسایی اهداف پنهان‌کار فراهم کند.

توسعه این نوع رادار کوانتومی نشان‌دهنده تلاش‌های گسترده در چین برای پیشگامی در فناوری‌های نظامی نوین است و می‌تواند تأثیرات عمیقی بر توازن قدرت نظامی در آینده داشته باشد.

رقابت جهانی در توسعه رادار کوانتومی

چین تنها کشوری نیست که این مسیر را دنبال می‌کند. کانادا در سال ۲۰۱۸ از سرمایه‌گذاری روی رادار کوانتومی خبر داد،؛ البته پروژه‌ی آن کشور بیشتر در مرحله‌ی آزمایشی باقی ماند و هنوز به مرحله عملیاتی گسترده نرسیده است. این نشان می‌دهد که تحقیقات در این زمینه در سطح جهانی در حال انجام است، اما چالش‌های فنی هنوز بزرگ هستند.

در مقابل، آژانس تحقیقاتی دفاعی آمریکا (دارپا)، نیز روی رادار کوانتومی سرمایه‌گذاری می‌کند و مراکزی مثل آزمایشگاه MIT و شرکت لاکهید مارتین در این حوزه فعال‌ هستند. با این حال، جزئیات این پروژه‌ها و میزان پیشرفت آن‌ها معمولاً محرمانه باقی می‌ماند و اطلاعات عمومی زیادی در دسترس نیست. این پنهان‌کاری نشان‌دهنده اهمیت استراتژیک این فناوری برای قدرت‌های بزرگ نظامی است و به این معنی است که رقابت پنهانی برای دستیابی به برتری در این زمینه در جریان است.

اگر رادار کوانتومی روزی به فناوری قابل اتکا و گسترده‌ای تبدیل شود، می‌تواند استراتژی‌های نظامی، طراحی جنگنده‌ها و ساختار دفاع هوایی را به‌طور اساسی تغییر دهد. این فناوری می‌تواند به معنای پایان برتری هواپیماهای پنهان‌کار باشد و به کشورهای بیشتری امکان دهد تا اهداف پنهان‌کار را در فواصل طولانی شناسایی کنند. این امر می‌تواند منجر به تغییرات اساسی در طراحی جنگنده‌های آینده و همچنین توسعه سیستم‌های دفاع هوایی جدید و موثرتر شود. در نهایت، دستیابی به رادار کوانتومی می‌تواند یک نقطه عطف در تاریخ جنگ‌افزارها و استراتژی‌های نظامی ایجاد کند و به طور بالقوه منجر به یک مسابقه تسلیحاتی جدید در زمینه فناوری‌های پنهان‌کار و ضدپنهان‌کار گردد.

منبع: SlashGear