സ്റ്റെൽത്ത് നിഷ്പ്രഭമാകും, ചൈനയ്ക്ക് ‘ചെക്ക്’ വയ്ക്കാൻ ഇന്ത്യയുടെ സൂപ്പർ റഡാർ വരുന്നു

സ്റ്റെൽത്ത് സാങ്കേതിക വിദ്യകളെ മറികടക്കുന്ന റഡാറുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ശ്രദ്ധകേന്ദ്രീകരിച്ചിരിക്കുകയാണ് ഇന്ത്യ. നിലവിലെ റഡാർ സംവിധാനങ്ങളെ മറികടക്കുന്ന അതിനൂതന ആറാം തലമുറ യുദ്ധവിമാനങ്ങളും ആയുധങ്ങളും രംഗപ്രവേശനം ചെയ്യാനിരിക്കെ അവയെ പ്രതിരോധിക്കുന്നതിൽ വിപ്ലവകരമായ ചുവട് വെപ്പ് നടത്തിയിരിക്കുകാണ് രാജ്യം. നിലവിലെ സ്റ്റെൽത്ത് വിമാനങ്ങളെ കണ്ടെത്താൻ സഹായിക്കുന്ന ഗാലിയം നൈട്രൈഡ് (GaN) അടിസ്ഥാനമാക്കിയ റഡാർ വികസിപ്പിക്കുന്നതിൽ ഇന്ത്യ വിജയം കൈവരിച്ചിരുന്നു. ഇവ ഉടൻ തന്നെ സൈനിക ഉപയോഗത്തിനായി സജ്ജമാകും.

പ്രതിരോധ മേഖലയിലെ അടുത്ത തലമുറ ഇലക്ട്രോണിക് സംവിധാനങ്ങൾക്കായി ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് (Ga2O3) സെമികണ്ടക്ടർ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള നടപടികളുമായാണ് ഇന്ത്യയുടെ പ്രതിരോധ ഗവേഷണ വികസന സംഘടന (DRDO) മുന്നോട്ടു പോകുന്നത്. അത്യാധുനിക റഡാറുകളിലും ഇലക്ട്രോണിക് വാർഫെയർ (EW) സംവിധാനങ്ങളിലും വിപ്ലവകരമായ മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവരാൻ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്ക് സാധിക്കും. ഡൽഹിയിലെ സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്‌സ് ലബോറട്ടറി (SSPL) ആണ് ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് വികസനത്തിന്റെ പ്രധാന കേന്ദ്രമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. ഇതിനുപുറമെ, ഐഐടി റോപ്പഡ് (IIT Ropar) പോലുള്ള പ്രമുഖ സ്ഥാപനങ്ങളുമായി ചേർന്നുള്ള സംയുക്ത പദ്ധതികളും ഡിആർഡിഒ ആവിഷ്‌കരിച്ചിട്ടുണ്ട്.

മിസൈൽ വിക്ഷേപണങ്ങൾ, റോക്കറ്റുകളിൽ നിന്നുള്ള പുക തുടങ്ങിയവ പകൽ വെളിച്ചത്തിലും കൃത്യമായി തിരിച്ചറിയാൻ സഹായിക്കുന്ന 'സോളാർ ബ്ലൈൻഡ്' അൾട്രാവയലറ്റ് ഫോട്ടോ ഡിറ്റക്ടറുകൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിലാണ് നിലവിൽ ഡിആർഡിഒ ഊന്നൽ നൽകുന്നത്. ഇതിന്റെ പ്രവൃത്തികൾ പൂർത്തിയായാൽ ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് റഡാർ സാങ്കേതിക വിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്ന യുദ്ധവിമാനങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റഡാറുകൾ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ഗവേഷണം ഊർജിതമാക്കും.

ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിക്കുന്ന 'സോളാർ ബ്ലൈൻഡ്' അൾട്രാവയലറ്റ് ഫോട്ടോ ഡിറ്റക്ടറുകൾക്ക് വിമാനങ്ങളുടെ എൻജിനിൽ നിന്നുള്ള താപമോ പുകയോ പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന അൾട്രാവയലറ്റ് വികിരണങ്ങളെ (UV signatures) തിരിച്ചറിയാൻ സാധിക്കും. പകൽ വെളിച്ചത്തിൽ പോലും സൂര്യപ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടലില്ലാതെ ഈ അടയാളങ്ങൾ കണ്ടെത്താൻ ഇതിന് കഴിയും. സ്റ്റെൽത്ത് വിമാനങ്ങൾക്ക് റഡാറുകളിൽ നിന്ന് മറയാൻ സാധിക്കുമെങ്കിലും, അവയുടെ എൻജിൻ പുറത്തുവിടുന്ന ഇത്തരം അടയാളങ്ങളെ പൂർണ്ണമായും മറയ്ക്കുക പ്രയാസകരമാണ്.

ഗാലിയം നൈട്രൈഡിനേക്കാൾ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിലും ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിലും പ്രവർത്തിക്കാൻ ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡിന് കഴിയും. ഇത് റഡാറുകളുടെ കരുത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കാനും അവയുടെ വലിപ്പം കുറയ്ക്കാനും സഹായിക്കും. കൂടാതെ, വികിരണങ്ങളെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള ഉയർന്ന ശേഷി (Radiation hardness) ഉള്ളതിനാൽ ബഹിരാകാശ അധിഷ്ഠിത പ്രതിരോധ സംവിധാനങ്ങൾക്ക് ഇത് ഏറെ അനുയോജ്യമാണ്. സാറ്റലൈറ്റുകളെ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പ്രതിരോധ സംവിധാനങ്ങളിൽ ഇവ ഉപയോഗിക്കാനാകും. തീരെ ചെറിയ വസ്തുക്കളെപ്പോലും കണ്ടെത്താൻ ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയ റഡാറുകൾക്ക് സാധിക്കും. ഇത് റഡാർ ക്രോസ് സെക്ഷൻ തീരെ കുറവുള്ള സ്‌റ്റെൽത്ത് വിമാനങ്ങൾക്ക് വൻഭീഷണിയാകും.

ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് ഒരു 'അൾട്രാ വൈഡ് ബാൻഡ്ഗാപ്പ്' (Ultra-wide bandgap) പദാർത്ഥമായതിനാൽ, ഇതിന് ഗാലിയം നൈട്രൈഡിനേക്കാൾ (GaN) വളരെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിലും ഇലക്ട്രിക് ഫീൽഡിലും പ്രവർത്തിക്കാൻ സാധിക്കും. റഡാറുകൾക്ക് കൂടുതൽ കരുത്തുറ്റ സിഗ്‌നലുകൾ പുറപ്പെടുവിക്കാനുള്ള ശേഷി ഇവ നൽകുന്നു. സാധാരണ റഡാർ തരംഗങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനോ വഴിതിരിച്ചുവിടാനോ ശേഷിയുള്ള സ്റ്റെൽത്ത് വിമാനങ്ങളെപ്പോലും ഇത്തരം ഉയർന്ന കരുത്തുള്ള സിഗ്‌നലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് കണ്ടെത്താനാകും

ഇത്തരം സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്ന റഡാറുകൾക്ക് 360 കിലോമീറ്റർ മുതൽ 600 കിലോമീറ്റർ വരെ ദൂരെയുള്ള സ്റ്റെൽത്ത് വിമാനങ്ങളെ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമെന്ന് റിപ്പോർട്ടുകൾ പറയുന്നു. ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് മോഡ്യൂളുകൾ ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസികളിൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമായി പ്രവർത്തിക്കുന്നവയാണ്. ഇത് ചെറിയ വസ്തുക്കളെപ്പോലും കൂടുതൽ കൃത്യതയോടെ നിരീക്ഷിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.

ഏറെ സാങ്കേതിക മേന്മ ഇവയ്ക്ക് അവകാശപ്പെടാമെങ്കിലും ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് റഡാർ വികസിപ്പിക്കാൻ ഗവേഷകർ ചില പരിമിതികളെ മറികടക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡിന് താപചാലകത കുറവായതിനാൽ തുടർച്ചയായി പ്രവർത്തിക്കുമ്പോൾ ഉപകരണം അമിതമായി ചൂടാകുന്നത് തടയുക എന്നതാണ് ഗവേഷകർ നേരിടുന്ന പ്രധാന വെല്ലുവിളി. ഇത് പരിഹരിക്കാനായി സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് (SiC), ഡയമണ്ട് തുടങ്ങിയ പദാർത്ഥങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള പരീക്ഷണങ്ങൾ നടന്നു വരുന്നുണ്ട്.

ചൈന ഇതിനോടകം തന്നെ ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് അധിഷ്ഠിത റഡാറുകൾ പരീക്ഷിച്ചതായും 360 കിലോമീറ്റർ മുതൽ 600 കിലോമീറ്റർ വരെ ദൂരെയുള്ള സ്റ്റെൽത്ത് വിമാനങ്ങളെ കണ്ടെത്താൻ ഇവയ്ക്ക് ശേഷിയുണ്ടെന്നും റിപ്പോർട്ടുകളുണ്ട്. നിലവിലെ സാങ്കേതികവിദ്യയേക്കാൾ 40% അധിക കരുത്ത് ഇത്തരം റഡാറുകൾക്കുണ്ടെന്നാണ് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നത്. ഈ രംഗത്ത് ചൈന അതിവേഗം മുന്നിലാണ്. ബീജിംഗ് സർവകലാശാലയിലെ ഗവേഷകർ ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡിന്റെ ക്രിസ്റ്റൽ രൂപം വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഇത് ഊർജ്ജത്തെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നതിലും മറ്റും കൂടുതൽ മികച്ച പ്രകടനം കാഴ്ചവെച്ചിട്ടുണ്ടെന്നാണ് റിപ്പോർട്ടുകൾ. ഒരേ സമയം ഡാറ്റ സംഭരിക്കാനും (Memory) ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിൽ പ്രവർത്തിക്കാനും (Processing) ഈ പദാർത്ഥത്തിന് സാധിക്കും. ഇത് റഡാറുകളുടെ വലിപ്പം കുറയ്ക്കാനും വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കാനും സഹായിക്കും.

കുറഞ്ഞ ചെലവിൽ ഉയർന്ന ഗുണമേന്മയുള്ള ഗാലിയം ഓക്‌സൈഡ് നിർമ്മിക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് ചൈന അടുത്തുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്. ഹാങ്‌ഷൗ ഗാരൻ സെമികണ്ടക്ടർ (Hangzhou Garen Semiconductor) പോലുള്ള ചൈനീസ് കമ്പനികൾ ഇതിനോടകം തന്നെ എട്ട് ഇഞ്ച് വലിപ്പമുള്ള ഗാലിയം ഓക്സൈഡ് ക്രിസ്റ്റലുകൾ വൻതോതിൽ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കാനുള്ള ശ്രമങ്ങൾ തുടങ്ങിക്കഴിഞ്ഞു. 

ലോകത്തിലെ ഗാലിയം നിക്ഷേപത്തിന്റെ 90 ശതമാനവും ചൈനയുടെ കൈവശമാണ്. ഈ വിഭവങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് സെമികണ്ടക്ടർ രംഗത്ത് ആധിപത്യം ഉറപ്പിക്കാനാണ് ചൈനയുടെ നീക്കം. അമേരിക്കയുൾപ്പെടെയുള്ള രാജ്യങ്ങൾ ഇതിനെ ആശങ്കയോടെയാണ് കാണുന്നത്. റഡാർ സംവിധാനങ്ങൾ കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ളതാക്കാനും കുറഞ്ഞ ഊർജ്ജത്തിൽ കൂടുതൽ ദൂരപരിധി ലഭ്യമാക്കാനും ഗാലിയം ഓക്സൈഡ് സഹായിക്കും. സൈനിക പ്രതിരോധ രംഗത്ത് ചൈനയുടെ ഈ മുന്നേറ്റം വരും വർഷങ്ങളിൽ ആഗോളതലത്തിൽ വലിയ തന്ത്രപരമായ മാറ്റങ്ങൾക്ക് വഴിതെളിച്ചേക്കാം.

ഈ സാഹചര്യത്തിൽ സാങ്കേതിക വിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കേണ്ടത് ഇന്ത്യയുടെ അടിയന്തര ആവശ്യമായി മാറുന്നു. നിലവിൽ ഡിആർഡിഒയുടെ ഈ പദ്ധതി വിപുലമായ ലബോറട്ടറി ഗവേഷണ ഘട്ടത്തിലാണ്. പരീക്ഷണങ്ങൾ പൂർത്തിയാകുന്നതോടെ ഇവയുടെ നിർമ്മാണ ചുമതല ഡിആർഡിഒയുടെ കീഴിലുള്ള ഗാലിയത്തേപ്പറ്റിയുള്ള ഗവേഷണങ്ങളിലേർപ്പെടുന്ന ഗേറ്റെക് (GAETEC- Gallium Arsenide Enabling Technology Centre) ഏറ്റെടുക്കുമെന്നാണ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്.

Content Highlights: Development of Gallium Oxide (Ga2O3) based radar modules for superior detection., Countering stealth aircraft by identifying engine UV signatures using solar-blind detectors., Superior performance over Gallium Nitride (GaN) in voltage handling and power efficiency., Strategic necessity to match Chinese advancements in radar technology., Collaboration between DRDO, SSPL, and IIT Ropar to overcome thermal conductivity challenges.