Μια νέα τεχνολογία laser που παρουσιάστηκε πρόσφατα από ερευνητές του University of Science and Technology of China ανοίγει νέους ορίζοντες στην οπτική απεικόνιση μεγάλων αποστάσεων. Η συσκευή που ανέπτυξαν είναι ικανή να σκανάρει και να διαβάζει με μεγάλη ακρίβεια χαρακτήρες κειμένου από απόσταση 1,36 χιλιομέτρων, κάτι που μέχρι τώρα θεωρούνταν αδύνατο με συμβατικές μεθόδους.
Η τεχνική που χρησιμοποιείται ονομάζεται intensity interferometry και διαφέρει ριζικά από τις παραδοσιακές κάμερες. Αντί να μετρά απευθείας τα φωτεινά κύματα, η συσκευή καταγράφει τον τρόπο με τον οποίο το φως αντανακλάται και αλληλεπιδρά με τον εαυτό του, και στη συνέχεια συνθέτει την εικόνα με βάση αυτές τις πληροφορίες. Αυτή η μέθοδος προσφέρει σημαντική βελτίωση στην ανάλυση, ξεπερνώντας τους περιορισμούς που έχουν οι κλασικές οπτικές συσκευές.
Στην εφαρμογή τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν οκτώ υπέρυθρες ακτίνες laser που εκπέμπονται προς έναν συγκεκριμένο στόχο σε μεγάλη απόσταση. Η ανάκλαση του φωτός από τον στόχο συλλέχθηκε από δύο τηλεσκόπια, τα οποία μέτρησαν την ένταση του ανακλώμενου φωτός. Με τη σωστή βαθμονόμηση και τον συγχρονισμό των οκτώ ακτίνων, κατέστη δυνατό να ανακατασκευαστεί η εικόνα με πολύ υψηλή ανάλυση συγκρίνοντας τις διαφορές μεταξύ των μετρήσεων των δύο τηλεσκοπίων.
Τα αποτελέσματα των πειραμάτων ήταν εντυπωσιακά. Η ομάδα κατάφερε να αποτυπώσει αντικείμενα σε μέγεθος χιλιοστών σε απόσταση 1,36 χιλιομέτρων, επιτυγχάνοντας ανάλυση περίπου 14 φορές καλύτερη από το όριο περίθλασης που έχει ένα μόνο τηλεσκόπιο. Συγκεκριμένα, με τη χρήση της νέας τεχνικής, η ανάλυση ήταν περίπου 3 χιλιοστά, ενώ με ένα μόνο τηλεσκόπιο θα περιοριζόταν στα 42 χιλιοστά. Αυτή η βελτίωση αποτελεί σημαντικό άλμα στην οπτική απεικόνιση μεγάλων αποστάσεων.
Η τεχνολογία αυτή, που αρχικά αναπτύχθηκε για αστρονομικές παρατηρήσεις στο Διάστημα, φαίνεται πλέον ότι μπορεί να εφαρμοστεί με επιτυχία και σε επίγειες χρήσεις, όπως σε τηλεσκόπια μακρινών αποστάσεων και σε αισθητήρες απομακρυσμένων στόχων. Η μέθοδος είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στην αντιμετώπιση των διαταραχών που προκαλεί η ατμόσφαιρα, καθώς και στην αντιστάθμιση τυχόν ατέλειων στις οπτικές συσκευές.
Διαβάστε επίσης
Ένα από τα βασικά στοιχεία της επιτυχίας της τεχνικής είναι το πώς τα φωτόνια, τα σωματίδια του φωτός, συσσωρεύονται και ερμηνεύονται μέσω αυτής της μεθόδου. Αυτό αποτελεί μια κβαντική ιδιότητα που δεν προβλέπεται από την παραδοσιακή φυσική και συμβάλλει καθοριστικά στην υψηλή ανάλυση που επιτυγχάνεται.
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η τεχνική μπορεί να βελτιωθεί ακόμα περισσότερο, ειδικά στην κατεύθυνση καλύτερου ελέγχου των υπέρυθρων ακτίνων laser. Υπάρχουν επίσης δυνατότητες να ενσωματωθούν αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης για την πιο ακριβή ανάλυση και αναγνώριση κειμένου και σχημάτων.
Η καινοτόμος αυτή τεχνολογία υπόσχεται να βρει εφαρμογές σε πολλούς τομείς, από την αστρονομία και τις στρατιωτικές αναγνωρίσεις μέχρι την παρακολούθηση απομακρυσμένων περιοχών και την επιστημονική έρευνα, αναδεικνύοντας μια νέα εποχή στην οπτική απεικόνιση μεγάλων αποστάσεων.
[via]
