یک فیزیکدان نقشه ای مبتکرانه برای ردیابی یخ دریای قطب شمال با رادار هشدار اولیه دوران جنگ سرد دارد.

دانشمندان نظامی و پیمانکاران دفاعی ایالات متحده تمام دوران جنگ سرد را صرف کردند تا این مفهوم را به ثمر برسانند، اما تنها با فروریختن دیوار برلین عملیاتی شد. نظارت راداری بر فراز افق (OTH)، از جمله آزمایش‌های «روباه قطبی» قبل از دارپا پنتاگون، امواج رادیویی با فرکانس بالا (HF) را از یونوسفر زمین منعکس کرد تا در افق‌های انحنای دور تا فاصله 1800 مایلی (2897 کیلومتری) نگاه کند.

این رادار «موج آسمان» با فرکانس بالا (HF)، همانطور که تکنیک پراکندگی پس از آن نام مستعار داشت، هشدار اولیه بسیار مورد نیاز را در برابر هواپیماهایی که در غیر این صورت به سختی قابل تشخیص هستند و در پروازهای پایین پرواز می کردند، ارائه می داد، مانند آن دسته از کارشناسان دفاعی که نگران بودند شوروی ها مبادا سعی کنند مخفیانه بر فراز قطب شمال بگذرند. این فناوری می‌تواند اهداف را در فواصل هفت برابر رادار معمولی ردیابی کند و اکنون فیزیکدانان در حال استفاده مجدد از مفهومی هستند که ایالات متحده پس از جنگ سرد تا حد زیادی آن را کنار گذاشته بود تا کشتی‌های دریایی و یخ‌های دریایی مهاجر خطرناک را در اطراف خطوط کشتیرانی جدید قطب شمال ردیابی کند.

استوارت اندرسون، فیزیکدان رادار استرالیایی در بیانیه ای که توسط مجله امنیتی آسیا پاسیفیک به دست آمده است، گفت: «تغییرات آب و هوا در حال تغییر شکل محیط قطب شمال و ایجاد فرصت های جدید و همچنین خطرات جدید است. با فعال شدن کشتی‌ها، زیرساخت‌ها و کشورهای بیشتری در منطقه، نیاز روزافزونی به سیستم‌های قابل اعتمادی وجود دارد که می‌توانند به حفظ آگاهی از آنچه در این مناطق عظیم اتفاق می‌افتد کمک کنند.»

به گفته اندرسون - که تحقیقات خود را به کنفرانس رادار 2026 موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) در فینیکس، آریزونا ارائه کرد - skywave "پتانسیل ارائه اطلاعاتی را دارد که بدست آوردن آنها با استفاده از سیستم های موجود دشوار است."

اندرسون، استاد کمکی در دانشکده فیزیک، شیمی و علوم زمین آدلاید، قبلا با موفقیت روش‌های ردیابی مشابهی را در استرالیا به کار گرفته است و به توسعه رادار بر فراز افق جیندالی که کشتی‌های دریایی دوردست را نظارت می‌کند، کمک کرده است. اما او خاطرنشان کرد که تلاش‌های قطبی چالش‌هایی را ایجاد می‌کند که نسخه عرض جغرافیایی متوسط ​​استرالیا هرگز نباید آنها را در نظر بگیرد.

اندرسون در مقاله خود برای IEEE نوشت: «یونوسفر قطبی بسیار پویاتر و حساس‌تر به رویدادهای جوی فضا است، زیرا مستقیما با مگنتوسفر جفت می‌شود و در برابر شارهای ذرات پرانرژی باد خورشیدی باز است». علاوه بر این، او افزود، چگالی الکترون پس‌زمینه یونوسفر به‌صورت فصلی در بالای قطب شمال تغییر می‌کند، به این معنی که هر سیستمی که برای جهش از آن طراحی شده است باید با آن چرخه تنظیم شود.

اما، حتی با در نظر گرفتن این چالش‌های منحصربه‌فرد، اندرسون گفت تحقیقات در حال ظهور نشان می‌دهد که رادار موج آسمان باید بتواند انواع یخ‌های دریا را متمایز کند، ضخامت و اندازه آن را تخمین بزند و در نهایت به ردیابی کشتی‌های کند حرکت توسط امواج ایجاد شده در این شناورهای یخی کمک کند. وی افزود که پروژه اخیری که توسط تحقیقات و توسعه دفاعی کانادا (DRDC) دنبال می‌شود، رادار قطبی A-OTHR، باید داده‌های حمایتی ارزشمندی را برای این کار ارائه کند و رادار "پراکندگی از کلاهک یخی" را مستند کند.

اندرسون نوشت: «ما تجربه‌ای با رادار موج آسمان آزمایشی داریم که نزدیک‌تر از A-OTHR برنامه‌ریزی‌شده در انتاریو، هر چند در سایر نقاط جهان، به قطب واقع شده است.

اگرچه اندرسون در مورد چشم انداز رادار HF skywave که به حفظ کشتی های دریایی قطب شمال کمک می کند خوش بین است، او تاکید کرد که این فناوری به هیچ وجه قادر به مقابله با این کار به تنهایی نیست. او امیدوار است که این سیستم‌ها بتوانند به پر کردن شکاف‌های ایجاد شده در زمانی که پوشش ماهواره‌ای و شرایط نامساعد محیطی دیگر روش‌های ردیابی را غیرممکن می‌کند، کمک کنند.

اندرسون گفت: "هیچ فناوری به تنهایی نمی تواند همه چیز را انجام دهد." "بزرگترین ارزش زمانی حاصل می شود که اطلاعات از چندین سیستم ترکیب شود. رادار HF می تواند بینش های منحصر به فردی را اضافه کند که تصویر کلی را تقویت می کند و از تصمیمات عملیاتی بهتر پشتیبانی می کند."