Китайские учёные совершили большой скачок в области оптической визуализации, создав новую лазерную технологию, способную получать изображения сверхвысокого разрешения на огромных расстояниях.
Мощная система может изменить возможности глобального шпионажа, позволяя Пекину наблюдать за иностранными военными спутниками в беспрецедентных деталях или даже идентифицировать человеческие лица с низкой околоземной орбиты.
Группа специалистов из Научно-исследовательского института аэрокосмической информации Китайской академии наук продемонстрировала разрешение на уровне миллиметра с расстояния более 100 км.
Читайте: Китай строит крупнейший в мире лазер ядерного синтеза – Фото со спутника
Успешное испытание на озере Цинхай
Команда исследователей провела испытание на озере Цинхай, высокогорном водоёме на северо-западе Китая.
Используя передовую лидарную систему с синтезированной апертурой – лазерную технологию формирования изображений с широким полем зрения, исследователи добились исключительной чёткости изображения.
Расположенный на северном берегу озера, прибор нацелился на массив отражающих призм, расположенных на расстоянии 101,8 км. Испытания проходили при оптимальных атмосферных условиях: ясное небо, минимальная облачность и стабильный ветер.
Система обнаруживала детали размером 1,7 мм и измеряла расстояния с точностью 15,6 мм. Эти показатели в 100 раз лучше, чем у современных шпионских камер и телескопов, использующих традиционные объективы.
Чтобы добиться этого, учёные применили несколько технологических инноваций. Разделив лазерный луч на массив микролинз 4×4, они увеличили оптическую апертуру системы с 17,2 мм до 68,8 мм, преодолев обычный компромисс между размером апертуры и полем зрения.
Они также использовали специализированный лазерный модуль для передачи сигналов с частотой более 10 гигагерц. Это позволило обеспечить высокое разрешение, позволяющее точно измерять расстояние. В то же время был сохранён узкий цветовой спектр для повышения разрешения по азимуту, что улучшает обнаружение горизонтальных деталей.
Камеры для наблюдения из космоса
Возможности этой системы означают значительный прогресс в области формирования изображений дальнего радиуса действия. Команда использовала накопленный опыт в области когерентной оптики, фотоники массивов и обработки сигналов для усовершенствования технологии.
«Речь идёт не только о том, чтобы увидеть спутник, но и о том, чтобы прочитать его серийные номера», – сказал учёный. Лазер в 103 ватта значительно мощнее стандартных лидарных систем и поддерживается цифровой обработкой в режиме реального времени, для обработки огромного объёма данных.
В отличие от традиционных микроволновых радаров с синтезированной апертурой, эта система работает на оптических длинах волн, что позволяет получать гораздо более чёткие изображения. Прогресс Китая в области создания изображений дальнего радиуса действия превосходит прошлые достижения в этой области.
В 2011 году компания Lockheed Martin достигла разрешения по азимуту в 2 см с расстояния 1,6 км, позже китайские исследователи зафиксировали разрешение в 5 см на расстоянии 6,9 км. Теперь Китай добился получения изображений с расстояния 100 км, что является решающим показателем, учитывая помехи на таких расстояниях.
«При таком разрешении можно даже обнаружить повреждения солнечных панелей микрометеоритами или идентифицировать конкретные полезные нагрузки датчиков».
Несмотря на прорыв, проблемы остаются. Качество лазерного изображения сильно зависит от погодных условий, а для отслеживания движущихся целей на таких больших расстояниях требуется предельная механическая точность.
Эти проблемы должны быть решены, прежде чем технология будет развёрнута для практического применения в области наблюдения, космических наблюдений или военной разведки.
Хочу первым узнавать о ТЕХНОЛОГИЯХ – ПОДПИСАТЬСЯ на Telegram
Читать свежие обзоры гаджетов на нашем сайте – TehnObzor.RU