חוקרים סינים פיתחו מערכת לייזר המסוגלת לקלוט פרטים זעירים, כמו טקסט בגודל מילימטרים, ממרחק של מעל 1.36 קילומטרים, אורך של 14 מגרשי כדורגל - כך פורסם ב-Nature.
המערכת מאפשרת למדענים לקרוא אותיות קטנות ממרחקים שנחשבו בלתי אפשריים עם ציוד אופטי סטנדרטי. ממרחק של 1.36 קילומטרים, החוקרים זיהו אותיות ברוחב של שמונה מילימטרים בלבד. מחברי המחקר, שפורסם ב-Physical Review Letters, דיווחו שהניסויים בחוץ היו מוצלחים והביעו אופטימיות שהטכנולוגיה תוכל לשמש לזיהוי פסולת חלל.
ההישג עולה על יכולותיהם של טלסקופים ומשקפות רגילים, שיכולים להבחין רק בצורות הגדולות מ-42 מילימטר במרחקים דומים. יכולת מערכת הלייזר מיוחסת לטכניקה שבה משוות עוצמות גלי האור שמגיעות לטלסקופ בכל רגע נתון, מה שמאפשר למערכת להתגבר על מגבלות הנגרמות מעיוותים אטמוספריים.
מערכות אופטיות מסורתיות מתקשות עם עיוות האוויר, שמטשטש ומפזר אור למרחקים ארוכים, מה שהופך את זיהוי התכונות הקטנות כמו טקסט מודפס לכמעט בלתי אפשרי. מערכת הלייזר החדשה מתגברת על אתגרים אלה על ידי התמקדות לא בתמונה עצמה אלא באופן שבו האור מתנהג כאשר הוא פוגע ומשתקף ממשטח.
במהלך הניסוי, החוקר לו-צ'אן ליו וצוותו באוניברסיטת המדע והטכנולוגיה של סין בחפיי כיוונו שמונה קרני לייזר אינפרא-אדומות לאותיות מודפסות על מטרה מחזירת אור שהוצבה במרחק 1.36 קילומטרים. האור שהוחזר מהמטרה נקלט על ידי שני טלסקופים המופרדים במרחקים הנעים בין שבעה ל-87 סנטימטר. על ידי מדידת עוצמת החזרי האור ושימוש באלגוריתמים ממוחשבים לעיבוד הדפוסים המשתנים, הם שחזרו פרטים עדינים של פני השטח של המטרה, והשיגו שיפור רזולוציה של בערך פי 14 מעבר לגבול היכולת של טלסקופ בודד.
החוקרים הצליחו לזהות את התכונות האופטיות של אותיות מודפסות על נייר רגיל באמצעות טכניקה זו, גם כאשר האות המוחזר היה חלש פי מיליונים מהאור מסביב. רמת רגישות זו התאפשרה על ידי שימוש בגלאים מהירים במיוחד ואפנון מדויק של הלייזרים, מה שאפשר למדענים לבודד את האות מרעש הרקע.
"זהו התקדמות טכנית משמעותית בהדמיית עצמים מרוחקים", אמר חוקר האופטיקה שאוריה אאראב מאוניברסיטת סורבון, שלא היה מעורב במחקר, על פי Physics Magazine. הצוות מקווה להמשיך ולשפר את הטכניקה ולשלב אותה עם אלגוריתמים של בינה מלאכותית כדי להשיג תוצאות מדויקות עוד יותר, כולל שחזור תמונות ברורות יותר בזמן אמת.
עם זאת, לטכנולוגיה יש מגבלות. היא דורשת קו ראייה ישיר למטרה והארה באמצעות לייזרים, מה שהופך אותה לבלתי מתאימה למשימות מעקב חשאיות. למרות מגבלות אלה, מדענים מאמינים שהשיטה יכולה לשמש בתחומים כמו מעקב מרחוק, ניטור סביבתי, בקרת מזיקים בחקלאות, תקשורת אופטית למרחקים ארוכים וניתוח מסמכים ללא מגע.
המערכת יכולה לסייע לחוקרי סביבה לנטר בתי גידול של חיות בר מרוחקות, ולאפשר תצפית על מערכות אקולוגיות רגישות ללא הפרעה. ארכיאולוגים יוכלו גם לבחון חריטות עתיקות על צוקים ללא צורך לטפס עליהם פיזית, מה שמפחית את הסיכון לפגיעה באתרים עדינים. הטכניקה שעומדת בבסיס טכנולוגיה זו, הודגמה לראשונה באמצע שנות ה-50 למדידת קוטרם של כוכבים רחוקים. היא מנתחת כיצד עוצמת האור משתנה כאשר טלסקופים ממוקמים במרחקים שונים. בעבר הביצועים שהושגו באמצעות הטכניקה לחקר עצמים שאינם פולטים אור היו נמוכים.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו
