隨著電磁空間的對(duì)抗日趨“全頻譜化”，電磁頻段已上升為一種重要戰(zhàn)略資源。但仔細(xì)對(duì)照整個(gè)電磁頻譜，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，有一個(gè)波段極其特殊，以至于長期“無人問津”，直至近年才逐漸被各國所重視，甚至被某些國家列為“國家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首—— 太赫茲：從“被遺忘”到“被置頂”。

太赫茲位于微波與紅外線的過渡交叉區(qū)，在電磁頻譜上的位置非常特殊

國防科技大學(xué)理學(xué)院量子計(jì)算實(shí)驗(yàn)室科研人員進(jìn)行太赫茲產(chǎn)生試驗(yàn)

在太赫茲成像裝置的“法眼”下，衣服下藏匿的手槍原形畢露

矛與盾的力量從來都是此消彼長，太赫茲雷達(dá)或?qū)⒊蔀殡[身飛機(jī)的“新克星”

　　近年來，有一種技術(shù)被美國評(píng)為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一，被日本列為“國家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首，那就是太赫茲技術(shù)。太赫茲泛指頻率在0.1～10太赫茲波段內(nèi)的電磁波，處于宏觀經(jīng)典理論向微觀量子理論、電子學(xué)向光子學(xué)的過渡區(qū)域。頻率上它要高于微波，低于紅外線；能量大小則在電子和光子之間。由于此交叉過渡區(qū)，既不完全適合用光學(xué)理論來處理，也不完全適合用微波的理論來研究。所以，上世紀(jì)九十年代以前，一度被人“遺忘”，也因此被稱為“太赫茲空白”。當(dāng)前，各國紛紛加快了針對(duì)這唯一沒有獲得充分研究波段的探索，掀起一股研究太赫茲的熱潮。那么，作為第五維戰(zhàn)場空間的“拓展者”，太赫茲在軍事領(lǐng)域具體有哪些應(yīng)用？讓我們走近一探究竟。

　　太赫茲成像

　　遠(yuǎn)距離穿墻術(shù)，鑄就反恐作戰(zhàn)新利器

　　如果問一下駐伊美軍最怕的是什么，那答案肯定是路邊炸彈，防不勝防的路邊炸彈，成了駐伊美軍不寒而栗的“頭號(hào)殺手”，以至于讓美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)司令邁克爾·哈吉認(rèn)為：“這種相對(duì)低級(jí)的武器將成為未來戰(zhàn)爭的一個(gè)標(biāo)志。”在美軍撤離伊拉克之前路邊炸彈造成的傷亡一度不絕于耳。與此同時(shí)，不斷發(fā)生的細(xì)菌郵件、包裹炸彈和自殺式襲擊也令人神經(jīng)緊繃。似乎在傳統(tǒng)威脅面前，高新技術(shù)也無能為力，事實(shí)真是如此嗎？太赫茲的穿墻透視能力或許能夠扭轉(zhuǎn)這種被動(dòng)局面。

　　太赫茲的頻率很高、波長很短，具有很高的時(shí)域頻譜信噪比，且在濃煙、沙塵環(huán)境中傳輸損耗很少，可以穿透墻體對(duì)房屋內(nèi)部進(jìn)行掃描，是復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下尋敵成像的理想技術(shù)。未來城市及反恐作戰(zhàn)中，借助太赫茲特有的“穿墻術(shù)”，可以對(duì)“墻后”物體進(jìn)行三維立體成像，探測隱蔽的武器、偽裝埋伏的武裝人員和顯示沙塵或煙霧中的坦克、火炮等裝備，進(jìn)而撥開戰(zhàn)場迷霧。

　　另外，太赫茲成像技術(shù)在塑料兇器、陶瓷手槍、塑膠炸彈、流體炸藥和人體炸彈的檢測和識(shí)別上，更是“明察秋毫”，利用強(qiáng)太赫茲輻射照射路面，還可以遠(yuǎn)距離探測地下的雷場分布。如此，士兵們不需要再靠近可疑地段或人員便可以對(duì)其進(jìn)行檢查。與耗資較高、作用距離較短、無法識(shí)別具體爆炸物的X射線掃描儀相比，太赫茲成像具有獨(dú)特優(yōu)勢，目前已經(jīng)初步應(yīng)用于檢查郵件、識(shí)別炸藥及無損探傷等安全領(lǐng)域。

　　太赫茲雷達(dá)

　　高精度寬頻帶，讓隱身兵器無所遁形

　　眾所周知，雷達(dá)主要靠接收目標(biāo)的反射信號(hào)來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)。如果目標(biāo)表面能使雷達(dá)波被吸收或散射，就可大大減小被發(fā)現(xiàn)的概率，從而達(dá)到隱身的目的。因此，通常所說的隱身技術(shù)主要是靠形狀、吸波涂層、形成等離子云吸收或改變雷達(dá)波的傳播方向來實(shí)現(xiàn)隱身的。

　　在隱身技術(shù)應(yīng)用之后，常規(guī)的窄帶微波雷達(dá)在探測雷達(dá)截面很小的隱身兵器時(shí)往往顯得“力不從心”。所以，很長一段時(shí)間里，人們都談“隱”色變。但是目前的隱身技術(shù)也并非無懈可擊，它們只能對(duì)很窄的一個(gè)特定波段發(fā)揮作用，超出這個(gè)特定范圍后便會(huì)無能為力。

　　而處于電磁頻譜過渡區(qū)域的太赫茲則是集眾家優(yōu)長于一身。一方面，它的波長很短，大約在30um—3mm的范圍內(nèi)，遠(yuǎn)小于微波與毫米波的波長，因而可以用于探測更小的目標(biāo)和更精確的定位；另一方面，它卻又包含了豐富的頻率，有著非常寬的帶寬，能以成千上萬種頻率發(fā)射納秒以至皮秒級(jí)的脈沖，大大超過現(xiàn)有隱身技術(shù)的作用范圍。因此，不管是面對(duì)形狀隱身、涂料隱身，還是等離子體隱身的目標(biāo)時(shí)，都能讓它們“無處遁形”！美國是最早提出太赫茲雷達(dá)這一概念的國家，并先后進(jìn)行了0.2THz、1.56THz、0.6THz等高分辨率雷達(dá)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了太赫茲雷達(dá)的可行性，為今后的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。太赫茲雷達(dá)作為未來高精度、反隱身雷達(dá)的發(fā)展方向之一，在軍事上定將有廣闊的應(yīng)用前景。

　　太赫茲通信

　　短亦有短的好，開辟戰(zhàn)術(shù)通信新領(lǐng)域

　　在無線通信發(fā)展百余年后的今天，軍事通信領(lǐng)域500MHz～5GHz頻段資源已日趨稀缺，未來量子通信技術(shù)雖值得憧憬，但目前仍有些遙不可及。而太赫茲這一曾被“遺忘”的波段，集成了微波通信與光通信的優(yōu)點(diǎn)，具有傳輸速率高、容量大、方向性強(qiáng)、安全性高及穿透性好等諸多特性，在軍事通信應(yīng)用上的前景誘人，已成為各國挖掘開發(fā)的熱點(diǎn)。

　　首先，太赫茲的頻段比現(xiàn)有微波通信要高出l～4個(gè)數(shù)量級(jí)，這也就意味著它可以承載更大的信息量，輕松解決目前戰(zhàn)場信息傳輸受制于帶寬的問題，滿足大數(shù)據(jù)傳輸速率的通信要求。2012年日本東京工業(yè)大學(xué)預(yù)測利用太赫茲通信技術(shù)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，理論上可以高達(dá)每秒100千兆位。我們有充分理由相信，將來利用太赫茲無線網(wǎng)絡(luò)傳輸高清影像資料，也許只在彈指一揮間。其次，太赫茲波束更窄，具有極高的方向性、更好的保密性、較強(qiáng)抗干擾和云霧及偽裝物穿透能力，可以在大風(fēng)、沙塵以及濃煙等惡劣的戰(zhàn)場環(huán)境下以極高的帶寬進(jìn)行定向、高保密甚至明碼軍事通信。

　　當(dāng)前，單就通信距離來看，由于太赫茲在空氣中傳播時(shí)很容易被水分所吸收，信號(hào)衰減嚴(yán)重，還存在著傳輸距離較短的“短板”。但是，正所謂“短亦有短的好”，在某些情況下，鑒于戰(zhàn)場通信聲道的混亂和擁塞，有限的傳輸距離反而能成為優(yōu)勢。因?yàn)榇髿馑p能使信號(hào)根本無法傳播到遠(yuǎn)處敵人的無線電技術(shù)監(jiān)聽機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)隱蔽的近距離通信。據(jù)相關(guān)媒體披露，美國正在利用太赫茲傳輸距離相對(duì)較短、不易被截獲的優(yōu)勢，研制通信距離在5千米左右的近距離戰(zhàn)術(shù)通信設(shè)備，一旦推廣應(yīng)用，勢必會(huì)引發(fā)電磁空間的又一輪對(duì)抗。(鐘寶林 周陽升 張銳 圖片提供：何書遠(yuǎn)等)