Gefragt von: Andrew Campbell
Antwort
Radar ist die Abkürzung für ra(dio) d(etecting a(nd) r(anging). Radar funktioniert, indem es Impulse elektromagnetischer Wellen in Richtung eines Ziels aussendet und einen kleinen Teil dieser Wellen erfasst, die zur Empfangsantenne zurückreflektiert werden. Das Senden und Empfangen erfolgt in der Regel über die gleiche schüsselförmige Antenne. Die Zeit zwischen Übertragung und Empfang wird verwendet, um die Entfernung zum Ziel zu berechnen, indem die Hälfte der Umlaufzeit mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert wird, um eine Antwort in Bezug auf die Länge zu erhalten.
Sonar oder so(und) na(vigation) r(anging) funktioniert ähnlich wie Radar, außer dass Sonar Impulse von Schallwellen unter Wasser verwendet, um die Entfernung zu einem schallreflektierenden Ziel zu bestimmen. Da die Schallgeschwindigkeit etwa 196.000 Mal langsamer ist als die des Lichts (im Meerwasser), ist die Reaktionszeit für Sonar entsprechend länger.
Warum nicht Radar unter Wasser verwenden? Der Haken an der Sache ist, dass Radar mit Funkwellen im Mikrowellenbereich arbeitet, also mit einer Wellenlänge von etwa einem Zentimeter. Dieser Wellenlängenbereich wird verwendet, weil es einfacher ist, die Wellen mit kleinen Antennen in enge Strahlen zu lenken. Leider werden Mikrowellen im Umkreis von einem Meter um die Sendeanlage stark vom Meerwasser absorbiert. Das macht das Radar unter Wasser unbrauchbar.
Antwort von: Scott Wilber, None, President, ComScire – Quantum World Corporation
Der Grund dafür ist vor allem, dass es für Radar schwieriger ist, große Mengen Wasser zu durchdringen. U-Boot-Kontakte sind oft Dutzende von Kilometern entfernt, und Radar müsste EXTREM stark sein, um so weit im Wasser zu reichen, während Schall (eine mechanische Welle) es so weit schaffen kann.
Außerdem ist Radar nur ein aktives System, das die Entdeckung durch passive Sensoren ermöglicht. Sonar hingegen kann sowohl passiv als auch aktiv sein. Man kann Geräusche hören, die von anderen U-Booten erzeugt werden, ohne seine Position zu verraten. Das ist bei der U-Boot-Bekämpfung sehr wichtig und der Grund, warum leisere U-Boote einen Vorteil bei der Überlebensfähigkeit haben.
Dann gibt es noch die Möglichkeit der elektromagnetischen Störung. Eine Sonarstörung wäre nicht praktikabel, da sie die Position verrät und die Antriebssignatur nicht sehr gut verdeckt. Die einzige Möglichkeit, Ihren Motor mit Audio-Gegenmaßnahmen zu maskieren, wäre, eine negative Wellenform Ihrer Signatur zu erzeugen und sie in Echtzeit zu produzieren, was sehr schwierig und auch unpraktisch ist.
Bislang ging es um militärische Anwendungen, aber wie sieht es mit der zivilen Nutzung aus?
Sonar ist viel billiger und funktioniert genauso gut für den Zweck, den Meeresboden zu kartieren oder was auch immer damit gemacht wird.
Außerdem gibt es nicht wirklich einen großen Vorteil, eine schnellere Welle zu haben. Der Schall breitet sich im Wasser im Vergleich zur Luft sehr schnell aus, so dass man Dinge in der Ferne fast in Echtzeit hören kann. Außerdem ist es einfacher, den Dopplereffekt mit Schall zu messen als mit Radio.
Radar ist einfach zu unpraktisch für den Einsatz unter Wasser.
Antwort von: Justin Clifford, High School Student, Alpine, Utah