Представьте себе: вы стоите на одном склоне долины и без оптики можете разглядеть этикетку на бутылке, стоящей на противоположном холме. Звучит как сцена из шпионского фильма, но теперь это стало реальностью — благодаря новой разработке китайских учёных.
Исследователи создали лазерную систему, способную распознавать мельчайшие детали — такие как буквы высотой всего 3 мм — с расстояния 1,36 километра, что примерно равно длине 14 футбольных полей.
Как это работает
Обычные телескопы и объективы с трудом справляются с задачей чёткого наблюдения на больших расстояниях. Воздушные потоки и атмосферные искажения вызывают рассеивание света, и изображение теряет чёткость. Однако новая система использует принцип, который обходится без необходимости фокусироваться на самом изображении.
Речь идёт о методе активной интерферометрии интенсивности. Исследователи направили восемь инфракрасных лазеров на удалённую цель. Отражённый от неё свет фиксировался двумя телескопами, размещёнными на определённом расстоянии друг от друга. Вместо того чтобы просто записывать изображение, они отслеживали малейшие изменения интенсивности света. Эти данные обрабатывались с помощью алгоритмов, которые воссоздавали мелкие детали на поверхности объекта — включая текст размером всего несколько миллиметров.
Для сравнения: традиционный телескоп смог бы на таком расстоянии различить лишь объекты не мельче 42 мм — этого недостаточно, чтобы разобрать надпись.
Зачем это нужно
Эта технология может быть полезной в самых разных областях. Археологи смогут изучать древние наскальные надписи, не рискуя подниматься на крутые утёсы. Экологи смогут наблюдать за труднодоступными природными территориями, не вторгаясь в среду обитания животных.
Также разработка может найти применение в сфере безопасности, мониторинга и дистанционного анализа объектов.
Впрочем, учёные признают, что технология пока далека от идеала. Например, система требует точной юстировки лазеров и телескопов, что может быть неудобно в полевых условиях. Кроме того, для работы необходима прямая видимость объекта и возможность его освещения лазером — это ограничивает использование в условиях, где требуется скрытность.
Тем не менее, команда уже работает над усовершенствованием системы: планируется автоматизация управления лазерами и применение алгоритмов с элементами искусственного интеллекта для более точного восстановления изображений.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
