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雷達顯示異常雷暴,窗外卻是藍天,她的發明幫助盟軍打敗了德國

2013年6月4日,阿拉巴馬州亨茨維爾市迎來了美好的一天。晴空萬里,陽光溫暖,正如氣象預測者所預測的。但在午飯後的幾個小時里,氣象學家開始在天氣雷達上發現了看起來是異常雷暴的天氣特徵。他們稱之為「斑點」的東西迅速出現在雷達屏幕上。下午4點,這種斑點覆蓋了屏幕上的整個亨茨維爾市。然而奇怪的是,窗外的天空仍然是一片平靜的蔚藍景象。

究竟哪裡出錯了?這個斑點的來源原來並不是一個反常的天氣鋒,而是防雷達鋁箔條幹擾雲,這是一種當今世界各國使用的軍事技術。它的來源是附近的紅石兵工廠,夏日溫暖的天氣決定了這是一個進行軍事測試的完美時機。

2013年6月4日氣象雷達圖上出現神秘團

然而比雷達箔條對現代天氣系統的影響更令人驚訝的是,它的發明者投入畢生的工作,在當時主要以男性為中心的科學界,被很長時間忽略了。雷達箔條的發明者是一位名叫瓊·柯倫的婦女。她最初的名字叫瓊·斯特羅瑟斯,她於1934年考入劍橋大學紐納姆學院。還獲得了全額獎學金學習物理專業的機會。1938年她完成了學位要求課程,之後前往該校最著名的卡文迪什實驗室攻讀物理學博士學位。

在卡文迪什學院,瓊·斯特羅瑟和一個名叫塞繆爾·柯倫的年輕人一起工作。兩年來斯特羅瑟斯和她的新搭檔相處得很融洽。但隨著國際衝突在歐洲醞釀,1940年兩人兩次被派遣到軍事研究項目,最終來到埃克塞特。

在那裡,兩人研發了近炸引信來摧毀敵機和火箭;他們兩人還結為了夫婦,瓊·斯特羅瑟改名為瓊·柯倫。在他們結婚後不久,柯倫一家轉入電信研究機構(TRE),瓊·柯倫加入了一個由英國物理學家,科學軍事情報專家R.V. Jones領導的團隊,該團隊正在開發一種方法,可以將飛機隱藏起來,不被敵方雷達發現。

瓊·柯倫後來在他的《最秘密的戰爭》一書中解釋說,這個想法很簡單。雷達探測器的原理是測量進入物體的特定波長的無線電波反射。事實證明,薄金屬片可以與入射波產生共振,也可以重新輻射波。在適當的條件下,重新輻射的波會產生大型物體的聲音印象,然而現實中並不存在龐然大物。因此本文開頭出現在雷達屏幕上的阿拉巴馬州的斑點完全是假象。

這一特性意味著,幾百個薄反射器加在一起可以反射出和一架重型英國轟炸機一樣多的能量。一組金屬條帶可能會隱藏飛機在在一大片信號雲後面的確切位置,甚至會讓敵人相信他們觀察到重大襲擊的雷達信號,而實際上只有一到兩架飛機。下圖所示:2010年11月17日,美國空軍C-130大力神飛機在內華達上空投擲箔條和照明彈藥進行測試。

到1941年珍珠港遭襲時,已經進行了將近一年的艱苦實驗,用金屬反射雷達信號。她試過無數種大小和形狀,從單根電線到筆記本紙大小的金屬傳單。金屬傳單是一個特別有趣的想法,因為它們同時可以作為印有文字的宣傳單,發揮雙重作用。

1942年,瓊·柯倫最終選定了長約25厘米、寬1.5厘米的反射器。這些反射器是鋁箔帶,他們捆紮在一起大約一磅重,然從從飛機上投擲出去。當每它們每分鐘一次從一批轟炸機中投擲出後,可能產生「相當於煙幕的雷達效果」。

一架蘭開斯特轟炸機扔下了鋁箔片

1943年,盟軍在德國漢堡發動了「蛾摩拉行動」(Operation Gomorrah),瓊·柯倫的反射器也要面臨一次嚴峻的軍事測試。「蛾摩拉行動」是一場持續了一個多星期的空襲行動,摧毀了該市大部分地區,造成將近4萬名平民死亡。其中一天晚上的空襲中,791架飛機中只有12架墜毀,對盟軍來說,這場戰役是一場重大勝利,這在很大程度上要歸功於柯倫的反射器。

1944年6月5日盟軍雷達反制措施圖

1944年6月5日,雷達箔條再次發生重要作用,大規模的雷達箔條投入使用,這是一次轉移敵人注意力的精心設計,為了防止德國軍隊確切知道盟軍對歐洲大陸的反攻從哪裡打響。在後來被稱為「諾曼底登陸日」(D-Day)的前夜,盟軍進行了兩次雷達箔條空投行動,分別是617中隊進行的Taxable行動和218中隊Glimmer行動,他們製造了盟軍2個計劃攻擊地點的假象,同時40架飛機配合降落了200個偽裝成假傘兵的箱包,將德軍的注意力引向了法國最北端、遠離諾曼底海灘的地方。

儘管瓊·柯倫的發明非常卓越讓人印象深刻,但是鑒於當時的社會傳統,她卻並沒有得到應有的地位和肯定。雖然她完成了所有的功課並且被僱傭繼續進行研究工作,卻沒有獲得劍橋大學的學位。1987年,柯倫最終被斯特拉斯克萊德大學授予榮譽法學博士學位。1999年瓊·柯倫去世。

倫敦帝國理工學院研究固體物理學的博士後學者傑斯韋德,為女科學家們創建了維基百科頁面。因為在她看來,講述瓊·柯倫和其他科學家的故事是至關重要的。

讓人欣慰的是,在我們這個時代,女性科學家終於得到了應有的地位,她們的一系列努力得到了認可。瓊·柯倫當然值得在歷史上佔有一席之地,因為她改變了空戰的進程,同時也因為她幾乎蒙蔽了21世紀的氣象員!

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