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Científicos chinos han demostrado que la tecnología de terahercios de nueva generación podría utilizarse para la detección y el seguimiento de vehículos hipersónicos, un avance que puede conducir a nuevas aplicaciones de comunicación 6G para misiles hipersónicos.
La nueva tecnología, descrita en el Journal of National University of Defence Technology el martes, podría resolver algunos problemas de apagones que se producen al intentar establecer comunicaciones con misiles o vehículos espaciales que viajan a cinco veces la velocidad del sonido o más.
Normalmente, cuando un vehículo hipersónico cercano al espacio -ya sea una nave espacial o un misil- viaja a través de la atmósfera a velocidades mucho mayores que la del sonido, la fricción entre su superficie y el aire circundante forma una envoltura de plasma, según los científicos.
Dijeron que esta capa de gas caliente e ionizado alrededor del vehículo podría provocar un apagón de comunicaciones que podría durar hasta 10 minutos, un problema conocido como “barrera negra”.
“La vaina de plasma que se forma durante la reentrada de un vehículo hipersónico cercano al espacio interferirá [with] la detección de ondas electromagnéticas”, explican los científicos en el estudio.
En la nueva investigación, los científicos, entre los que se encuentra Yao Jianquan, de la Escuela de Instrumentos de Precisión e Ingeniería Optoelectrónica de la Universidad china de Tianjin, construyeron un dispositivo láser que podía generar un haz continuo de ondas electromagnéticas en la banda de terahercios.
Este rango de frecuencias, entre las microondas y los infrarrojos, también se utiliza para la tecnología 6G de próxima generación, que se espera que revolucione las comunicaciones.
Estos sistemas de comunicaciones se actualizan casi cada década y también se conocen como generación o simplemente “G”.
En el nuevo estudio, los investigadores construyeron un modelo de un típico vehículo espacial cercano y modelaron la distribución de la vaina de plasma en diferentes condiciones de vuelo durante el proceso de reentrada.
También simularon las características de transmisión de la onda electromagnética de terahercios en la vaina de plasma.
Los científicos pudieron confirmar mediante experimentos de imagen en el entorno del laboratorio que las ondas de terahercios de alta frecuencia pueden penetrar en la vaina de plasma de forma efectiva.
Las ondas de terahercios podrían penetrar fácilmente la vaina de plasma producida por un arma hipersónica a 10 veces la velocidad del sonido o incluso más rápido “como si la barrera negra no existiera.” South China Morning Post informó.
Aunque el despliegue comercial de la tecnología 6G todavía no se espera a corto plazo debido a los obstáculos técnicos que todavía existen, los expertos dijeron que podría ofrecer varias aplicaciones nuevas, incluyendo un posicionamiento más preciso en interiores, una mejor conducción automatizada y una mayor conectividad en vuelo y en movimiento.
Aparte de la ventaja de transmitir datos cientos de veces más rápido, también se espera que su mayor sensibilidad permita una mejor transmisión de información biológica, como los datos de la respiración exhalada y los niveles de glucosa, lo que permitiría el diagnóstico de enfermedades y la detección de contagios.
Sin embargo, estudios anteriores habían advertido que las aplicaciones en vehículos hipersónicos podrían ser más difíciles, ya que las señales de terahercios, en particular en la gama de frecuencias más bajas, podrían deteriorarse al atravesar la vaina de plasma.
Aunque el nuevo estudio no evaluó la novedosa tecnología en un entorno abierto, sugirió que los retos de comunicación con vehículos hipersónicos pueden abordarse con una mejor innovación.
“Los resultados de la simulación y los experimentos demuestran de forma preliminar el potencial de la tecnología de terahercios para la detección de vehículos hipersónicos, lo cual es de gran importancia para la defensa nacional”, escribieron los científicos en el estudio.
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