خواندن نوشته‌ها از یک کیلومتر دورتر با تلسکوپ لیزری چینی

طبق نتایج مطالعه‌ای که در نشریه «فیزیکال ریویو لترز» منتشر شده است، پژوهشگران دانشگاه علوم و فناوری چین سامانه‌ای توسعه داده‌اند که می‌تواند متونی با ارتفاع حروف سه میلی‌متر – برابر یا کمتر از قطر معمول یک مداد – را از فاصله ۱.۳۶ کیلومتری با دقت قابل توجهی خوانش کند. این فناوری، که به جای وضوح مستقیم تصویر بر تجزیه و تحلیل الگو‌های نور بازتاب یافته از هدف متمرکز است، تداخل‌سنجی شدت فعال (Active Intensity Interferometry) نام دارد.

به گزارش The Economic Times، در روش معرفی‌شده توسط این تیم، به جای اتکای صرف بر کیفیت لنز، عملکرد سیستم بر اساس نحوه پراکنش و برهم‌کنش نور لیزر مادون قرمز با سطوح مختلف تعریف می‌شود. در این سامانه، هشت پرتو لیزر مادون قرمز به طور همزمان به نقطه هدف در فاصله دورگسیل می‌شوند. نور بازتابیده با استفاده از دو تلسکوپ جداگانه ثبت شده و سیگنال‌ها با یکدیگر مقایسه و تحلیل می‌شوند. داده‌های به‌دست‌آمده با استفاده از الگوریتم‌های پردازش تصویر، امکان بازسازی جزئیات هدف مورد نظر را فراهم می‌کند.

پژوهشگران اعلام کردند که این روش نسبت به روش‌های اپتیکی سنتی با تلسکوپ منفرد، چهارده برابر بهبود در دقت مکانی (رزولوشن) ارائه می‌دهد و برای اولین بار موفق شدند از فاصله‌ای طولانی، هدف‌هایی با خصوصیات فیزیکی بسیار کوچک را شناسایی و تصویربرداری کنند.

بر اساس اظهارات تیم تحقیقاتی، این فناوری صرفاً وابسته به مشاهده منابع نورانی نیست و امکان تصویربرداری از اجسام غیرنورانی نیز وجود دارد؛ قابلیتی که آن را نسبت به سامانه‌های پیشین متمایز می‌کند. آنها در آزمایش‌های میدانی، موفق به تصویربرداری از اجسام میلی‌متری شدند که دستیابی به چنین وضوحی در فاصله طولانی تاکنون صرفاً با تجهیزات پیشرفته و سنگین امکان‌پذیر بود.

این پژوهش داراى کاربرد‌های بالقوه متعددی در زمینه‌های سنجش از راه دور با دقت بالا، حسگر‌های اپتیکی و ابزارآلات علمی دارد. با این حال، کارشناسان گروه تحقیقاتی تاکید کرده‌اند که سامانه فعلی محدودیت‌هایی هم دارد: از جمله نیاز به خط دید مستقیم برای هدف و وابستگی کامل به روشن شدن هدف توسط نور لیزر. به همین دلیل، استفاده از این فناوری در عملیات‌هایی که به پنهان‌کاری نیاز دارند، در وضعیت کنونی امکان‌پذیر نیست.

به گفته اعضای تیم، هدف آنها در مرحله بعد، بهبود کنترل روی جهت‌دهی و شدت پرتو‌های لیزر و همچنین استفاده از فناوری هوش مصنوعی برای به‌حداکثر رساندن دقت بازسازی تصویر است. آنها معتقدند استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و ابزار‌های هوشمند می‌تواند در آینده امکان تصویربرداری با جزئیات حتی بیشتر و با سرعت بالاتر را فراهم کند.

گزارش Science Alert نیز با اشاره به جزئیات عملکرد این سامانه نوشته است که توسعه چنین فناوری‌هایی می‌تواند موجب تحولات بنیادی در حوزه‌های تصویربرداری علمی و ابزار‌های مشاهده از فواصل دور شود. با این حال، تیم تحقیقاتی اعلام کرده است که کاربرد‌های عملی و تجاری این فناوری مستلزم رفع چالش‌های فنی و ملاحظات مربوط به ایمنی و رعایت حریم خصوصی خواهد بود.

انتظار می‌رود، با پیشرفت‌های بیشتر در این حوزه، شاهد ورود گسترده‌تر چنین سیستم‌هایی به صنایع مختلف همچون نقشه‌برداری دقیق، نظارت محیطی، مطالعات اخترشناسی و حتی برخی زمینه‌های امنیتی در آینده باشیم.