戴安娜计划军方兴奋媒体怀疑，纷乱中人类又向前一大步

　　官方代号
　　＂戴安娜＂计划英文名称
　　Project Diana媒体称呼
　　雷达天文学密级
　　保密发起者
　　美国陆军小约翰·H·德维特中校运作进程
　　1946年目的
　　无线电信号从月球反弹并接收反射的信号
　　背景
　　1940年代，美国和匈牙利的研究人员首次从月球反弹了雷达波，而其他人则首次对流星进行了系统的雷达研究。这些实验构成了用雷达对太阳系的初步探索。为了了解雷达天文学的开端，首先必须检查雷达在无线电中的起源，电离层研究的决定性作用以及第二次世界大战引发的雷达技术的迅速发展。
　　早在1922年6月20日，在纽约电气工程师学会和无线电工程师学会的联席会议上，无线电先驱古列尔莫·马可尼建议使用无线电波探测船舶。正如赫兹首次展示的那样，电波可以被导体完全反射。在我的一些测试中，我注意到数英里之外的金属物体对这些波的反射和偏转的影响。
　　应该有可能设计一种装置，使船舶可以沿任何所需方向辐射或投射这些射线的发散束，这些射线如果遇到金属物体（例如另一艘轮船或轮船），会被反射回接收方，该接收方从发送船上的本地发射器筛选出来，从而立即显示出另一艘船在雾天或浓厚天气中的存在和方位。这种安排的另一个优点是，即使不为这些船提供任何种类的无线电，它也能够警告船的存在和方位。
　　到1939年9月德国入侵波兰（＂罐头鹅肉＂行动：＂严谨的＂雅利安人最靠谱的＂假旗＂行动）和第二次世界大战进行时，日本、法国、意大利、德国、英国、匈牙利、俄罗斯、荷兰、加拿大和美国都可以使用无线电探测，定位和测距技术状态。雷达并不是一项发明，而是从实验室工作台发展到工厂车间，而是无线电技术的不断改进和完善。在日本、欧洲和北美洲，雷达的出现或多或少是同时发生的，而不是无线电研究具有全球性的结果。
　　尽管雷达在第二次世界大战中得到了压倒性的认可，但历史学家肖恩·S·索斯认为，高性能和远程飞机在1930年代后期的兴起将促进包括雷达在内的先进无线电导航设备的设计，即使没有战争。然而，更重要的是，电离层研究推动了1920年代和1930年代的雷达发展。正如历史学家亨利·古拉克所指出的那样：＂雷达是由熟悉电离层工作的人开发的。这是一项相对简单的军事用途，是一项众所周知的科学技术的改编，雷达的发展-在多个不同国家同时出现。＂
　　电离层研究在雷达历史以及后来的雷达天文学中的地位不可忽视。电离层研究是英国军事雷达及其首批雷达研究人员和研究机构的开端所必需的技术。正如我们将看到的，战后，电离层研究也推动了雷达天文学的出现。典型的例子是首次成功地针对月球的雷达实验。这项实验是在实验室主任德维特的指导下，在新泽西州贝尔马附近的陆军埃文斯信号实验室用信号兵设备进行的。
　　约翰·H·德维特出生于美国田纳西州的首府纳什维尔，在范德比尔特大学工程学院就读了两年。范德比尔特没有开设电气工程课程，所以德维特为了满足他对广播和业余无线电的兴趣而退学了。在建造了纳什维尔的第一个广播电台之后，1929年，德维特加入了纽约贝尔电话实验室的技术人员，在那里他设计了无线电广播发射机。1932年，他回到纳什维尔，成为无线电台WSM的总工程师。德维特对卡尔·詹斯基发现的＂宇宙噪音＂很感兴趣，他建造了一个射电望远镜，并从银河系搜寻无线电信号。
　　1940年，德威特试图从月球上反射无线电信号，以研究地球大气层。他在笔记本上写道：＂我突然想到，从月球反射超短波是可能的。如果能做到这一点，它将为研究高层大气开辟广阔的可能性。据我所知，从来没有人把波从地球上发射出去，并在整个地球大气层中测量它们的返回。＂
　　5月20日晚，德威特使用为无线电台WSM配置的接收机和80瓦发射机，试图在月球上反射138兆赫（2米）的无线电波，但由于接收器灵敏度不够，他失败了。
　　1942年，加入新泽西州惠帕尼贝尔电话实验室的工作人员，专门为海军设计雷达天线后，德维特受命于信号部队，并被指派为埃文斯信号实验室的执行官，后来担任主任。
　　行动经过
　　＂戴安娜＂计划在新泽西州沃尔镇埃文斯营（蒙茅斯堡的一部分）的一个实验室里，为此建造了一个大型发射器、接收器和天线阵列。发射机是经过高度改进的二战时SCR-271雷达装置，在1/4秒脉冲下以111.5兆赫的频率提供3000瓦的功率，被应用到天线上，这是一个由8x8个半波偶极子阵列组成的＂弹簧＂反射阵列天线，在反射镜前面提供24分贝的增益。大约2.5秒后接收到反射信号，接收器补偿多普勒调制的反射信号。天线只能在方位角旋转，因此只有在月亮升起和落山时，当月亮穿过15度宽的光束时，天线的仰角是水平的，才能进行尝试。当月球穿过天线图案的各个波瓣时，每次经过大约40分钟的观测。
　　1945年8月10日，美国向日本发射第二颗原子弹的第二天，两国间的军事敌对行动停止。德维特并没有立即复员，他开始计划他的＂宠物＂计划（Pet Project），反射月球上的无线电波。他以罗马神话中的月亮女神的名字给这个计划取名为＂戴安娜＂。
　　1945年9月，德维特召集了他的团队：哈罗德·D·韦伯博士、赫伯特·P·考夫曼、E·金·斯托多拉和杰克·莫芬森，实验室理论研究小组的沃尔特·S·麦克菲博士计算了月球的反射率系数，天线和机械设计组、研究组和其他实验室组的成员也作出了贡献。
　　没有人试图专门为实验设计主要部件。接收机、发射机和天线的选择是根据现有设备进行的，其中包括无线电先驱埃德温·H·阿姆斯特朗为信号兵设计的一种特殊晶体控制的接收器和发射器。晶体控制提供频率稳定性，设备提供所需的功率和带宽。地球和月球的相对速度使回波信号与发射信号相差300赫兹，这种现象被称为多普勒频移。窄带接收机允许调谐到回波的精确射频。正如德维特后来回忆的那样：＂我们意识到月球的回声非常微弱，所以我们必须使用非常窄的接收器带宽来将热噪声降低到可容忍的水平……我们每次都必须调整接收器的频率，使其与发出的频率稍有不同，因为地球自转和径向速度会产生多普勒频移当时的月亮。
　　在一个9英寸的阴极射线管上，接收到的回声既有视觉上的，也有声学上的，即180赫兹的哔哔声。天线是一对＂弹簧＂天线，来自一个SCR-271固定雷达，并排放置，形成一个32偶极子阵列天线，安装在一个30米（100英尺）的塔上。天线只有方位控制，要想找到更好的机构是不现实的。因此，实验仅限于月球的上升和下降。
　　1946年1月10日，小约翰·H·德维特中校用＂床簧式＂桅杆天线在月球上反射雷达回波
　　1946年1月10日，小约翰·H·德维特中校使用＂弹簧＂桅杆天线，美国陆军信号兵团，在新泽西州蒙茅斯堡，用于反射月球上的雷达回波。SCR-271固定雷达的两个天线并排放置，形成一个32偶极子阵列天线，并安装在一个100英尺（30米）的塔上。
　　信号兵试了好几次，但都没有成功。＂设备非常混乱，＂德维特回忆道。最后，在1946年1月10日上午11点48分，月亮升起时，他们将天线对准地平线，开始发射信号。具有讽刺意味的是，德维特没有出席：＂我在贝尔马吃午饭，在药店买了一些东西，比如香烟＂。
　　第一个信号是在上午11点58分被探测到的，实验在晚上12点09分结束，那时月亮离开了雷达的射程。无线电波从新泽西州到月球再到月球来回传播大约需要2.5秒，距离超过80万公里。在接下来的3天里，这个实验每天重复一次，当月晚些时候再重复8天。
　　当地时间1946年1月10日上午11:58，第一次成功的回声探测由约翰·H·德维特和他的首席科学家E·金·斯托多拉共同完成。
　　直到1月24日晚，战争部才宣布成功。
　　后续
　　正如德维特几年后所说：＂我们与华盛顿研发主管范·道森将军有麻烦。当我的狱警维克多·康拉德上校在电话里告诉他这件事时，将军不想让这件事在外人证实之前被公布，因为他担心这会让情报官难堪。两个来自辐射实验室的局外人，小乔治·E·谷利和唐纳德·G·芬克到达，和范德森将军一起观察到了在斯托多拉的指导下进行的系统月升试验，什么也没发生。德维特解释说：＂你可以想象，在这一点上，我快要死了。不久，一辆大卡车从设备旁边的路上经过，立刻发出回声。我始终相信，其中一个晶体是不会振荡的，直到它被摇动，或是有一个松散的连接固定了自己。每个人都欢呼起来，除了那个试图装出高兴样子的将军。
　　尽管德威特有其他的动机来实施＂戴安娜＂计划，但他收到了首席信号官、信号部队司令的指示，要开发能够探测来自苏联的导弹的雷达。由于没有导弹可供试验，所以月球试验站在了他们的位置。几年后，信号公司为电离层研究建立了一个新的50英尺（15米）的＂戴安娜＂天线和108兆赫的发射器。它进行了进一步的月球回波研究，并参与了阿波罗发射的跟踪。
　　现在，＂戴安娜＂计划的网站由信息时代科学/历史学习中心维护。
　　关联性
　　＂戴安娜＂计划属于科学研究行动计划，自身没有行动序列。
　　影响
　　＂戴安娜＂计划成功的消息，引起了大众媒体的注意。
　　＂戴安娜＂计划也成为后来的＂地球-月亮-地球＂（EME）通信技术的灵感来源。
　　在德维特和拜伊的月球雷达实验之后进行的极光和流星雷达研究实质上是电离层研究。尽管极光和流星电离痕迹的原因是在地球大气层之外产生的，但现象本身实质上是电离层的。在乔德雷尔天文台，流星学和极光学研究为建立正在进行的雷达天文学计划提供了最初的动力，但当然不是维持力。维持力来自月球研究。但是，就像许多早期的雷达天文学一样，那些月球研究离电离层研究也从来都不远。实际上，德维特和拜伊的开拓性努力利用月球的雷达回波打开了电离层和通信研究的新视野。
　　从历史上看，科学家仅限于电离层的下面和下部。贝尔电话研究员卡尔·詹斯基在1932年发现＂宇宙噪声＂，表明更高的频率可以穿透电离层。德维特和拜伊的实验建议将雷达作为穿透电离层下部区域的一种手段。此外，德维特观察到持续了几分钟的信号强度意外波动，这归因于电离层折射异常。他的意见请对该问题进行进一步调查。
　　澳大利亚科学与工业研究委员会放射物理学分部的一组电离层主义者寻求更好地解释这些波动：弗兰克·J·克尔、C·阿历克斯·沙恩和查尔斯·希金斯。1946年，在英国的洛弗尔之后，克尔和沙恩探索了从流星获得雷达回波的可能性，但＂戴安娜＂计划将他们的注意力转向了月球。
　　1951年，乔德雷尔天文台工作人员在一些流星雷达实验中使用的4.2米探照灯天线前，伯纳德·洛弗尔爵士位于中间评论
　　＂戴安娜＂计划标志着美国太空计划和雷达天文学的诞生，是雷达天文学的第一个实验，也是主动探测另一个天体的第一次尝试。
　　＂戴安娜＂是第一次证明人工制造的信号可以穿透电离层，为空间探测器和人类探险者打开了地球以外无线电通信的可能性。
　　新闻稿解释说，＂信号兵毫无疑问地确信实验是成功的，所取得的结果经过了艰苦的验证。＂
　　尽管《新闻周刊》嘲讽地怀疑美国陆军部的预测，称其堪比儒勒·凡尔纳，但美国陆军部还是领会了信号兵实验的含义。其中包括对月球和行星的精确地形测绘、电离层的测量和分析，以及来自地球的＂宇宙飞船＂和＂喷气式或火箭控制导弹＂的无线电控制。
　　《时代》报道说，＂戴安娜＂可能会对爱因斯坦的相对论进行检验。
　　与典型的生活节奏相反，这两种新闻杂志都持怀疑态度，这是正确的；然而，战争部的所有预测，包括相对论测试，都以儒勒·凡尔纳小说的方式实现了。
　　代号说明
　　＂戴安娜＂，是德维特本人取的，以罗马神话中的月亮女神的名字给这个计划取名为＂戴安娜＂，部分原因是＂希腊神话书上说她从未被破解过。＂
　　在古希腊神话中，＂戴安娜＂，名叫＂阿尔忒弥斯＂，＂历史脉动＂刚刚发布一个＂阿尔忒弥斯＂计划：世界海军领域的一次革命性创举，恰巧也是与科技有关，感兴趣的可以点击链接移驾。
　　＂戴安娜＂还确立了以罗马神命名太空项目的惯例，例如＂赫尔墨斯＂（＂赫尔墨斯＂计划：在＂山寨＂这个问题上，美英也不是什么好饼 ）和＂阿波罗＂（＂阿波罗＂计划：光耀历史的冷战大手笔 ）等等。
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