A radar

A radar szó a “radio detection and ranging” rövidítésébõl származik, és azt jelenti, hogy a készülék a rádióhullámok segítségével fedezi fel a célpontot, és térképszerûen ábrázolja a tárgyak térbeli helyzetét. Mivel a rádióhullámok ködön, füstön, felhõkön (sõt, amint azt a rádiókészülékünk mûködése igazolja: még a falakon) át is terjednek, ezek a készülékek az éjjeli sötétségben, a fény számára átlátszatlan tárgyakon át is kitûnõen látnak.

Ismert, hogy a denevérek vagy delfinek ultrahang-lokátora kiváló érzékszervként mûködik. Ezek az állatok az általuk kibocsájtott, és a környezõ tárgyakról, élõlényekrõl visszaverõdõ ultrahangot érzékelik, így azokat felismerik és a helyüket is meghatározzák. Hasonló – bár sokkal kevésbé kifinomult – képességgel az ember is rendelkezik. Szinte nem is tudjuk, de ösztönösen mégis gyakran alkalmazzuk. Csak el kell kiáltanunk magunkat, és figyelni, hogy mit hallunk. Általában behunyt szemmel is meg tudjuk állapítani, hogy zárt helyiségben vagyunk-e, és hogyha igen, akkor körülbelül milyen messze vannak a falak.
A radar ugyanezen az elven mûködik. Egy antennával rádióhullámokat sugároz ki, majd ugyanazzal az antennával figyeli a visszaverõdõ hullámokat. Hogy rövid idõ alatt igen sok irányt kutathasson át, a radar másodpercenként akár több milliárd elektromos jelet is kibocsát, közben az antennája folyton körbefordulva "figyel". A radarimpulzusokat úgy idõzítik, hogy a kibocsátott impulzus elérje célját és visszaérkezzen, mielõtt a következõ elindulna. Megmérve egy jel visszatérési idejét, kiszámítható a célpont távolsága.

A radar születésekor azonnal felmerült a katonai alkalmazás lehetõsége, annál is inkább, mert a felfedezés a második világháború elõtti idõszakra esett. 1939-re Nagy-Britannia déli és délkeleti partvonalán kiépült egy radarhálózat. A repülõgépeket észlelõ rendszer felbecsülhetetlen értéket jelentett a szigetország védelmében.

Ha a célpont mozgó tárgy, a visszaverõdõ jel frekvenciája kismértékben eltér a kibocsátott jelétõl. Ez a jelenség Doppler-effektus néven ismert, s az okozza, hogy a közeledõ tárgyról visszaverõdõ rádióhullámok torlódnak, míg a távolról visszaverõdõk széthúzódnak. Ebbõl a frekvencia-eltérésbõl a radart kezelõk meg tudják különböztetni a mozgó tárgyat az állótól, s meg tudják adni a mozgás irányát. Az eltérés mértékébõl a mozgó tárgy sebességét is ki tudják számolni. A II. világháborúban Anglia alkalmazta elõször a radart

A rendszer letapogatási határa mintegy 65 km volt, s éjjel-nappal továbbította a támadó német gépek távolságát, helyzetét és magasságát a légierõ védelmi hálózatához.

A modern radarberendezések nagy teljesítményû érzékelõ szerkezetek, amelyek akár egy nagy forgalmú repülõtér valamennyi beérkezõ gépének helyzetét is meghatározzák, és lehetõvé teszik a légi irányítás számára a különbözõ magasságokban várakozó gépek elosztását, miközben a leszállási sorrendet megszervezik. A repülõgépek alját rádió-irányjeladóval vagy válaszjeladó radarkészülékkel látják el. Ezek radarjeleket küldenek a földre és vissza, megadva a pilótának a gép magasságát, és visszaverik a repülõtér két radarrendszerérõl érkezõ kérdõ- és válaszjeleket. Az elsõdleges rendszer jelzi a repülõgép közeledését és távolságát, a másodlagos rendszer kódolt jeleket juttat a válaszjeladó radarkészülékre, amely visszajelzi a gép azonosító adatait és a magasságát. A katonai felhasználásban természetesen nem maradhatott el az ellenlépés, a radar számára láthatatlan, a radarsugarakat elnyelõ anyagú és felületû repülõk (pl. a Lopakodó) és hajók, tengeralattjárók kifejlesztése.

A légiforgalom biztonsága a radarok mûködésén múlik. Lopakodók

A radar alkalmazásának elsõ nagy jelentõségû tudományos kísérletét magyar tudós, Bay Zoltán és kutatócsoportja végezte 1944-46-ban. A Hold felületérõl visszaverõdött elektromos hullámokat figyelték meg radarral, és így mérték meg a Hold távolságát. Kísérleteikbõl azóta a csillagászati megfigyelések külön tudományága fejlõdött ki, amely jelentõs eredményekkel járult hozzá például a Naprendszer megfigyeléséhez is.

Rádióteleszkóp, és születõ csillagok radarképe

Az ûrrepülõk és a Föld körül keringõ mûholdak is radarhullámok segítségével adnak információt a térképészeknek, a geológusoknak és az oceanográfusoknak a Föld felszínérõl.