يقرأ أسرارك من بُعد ميل.. الصين تطوّر نظاماً بصرياً مذهلاً

في خطوة تكنولوجية رائدة، أعلن فريق من العلماء الصينيين عن تطوير نظام بصري متقدم يعتمد على تقنية الليزر، قادر على قراءة نصوص صغيرة جداً بحجم بذرة السمسم من مسافة تقارب الميل (1.6 كيلومتر)، ويُتوقع أن تُحدث هذه التقنية ثورة في مجالات عدة مثل علم الآثار، المراقبة البيئية، والأمن.

ويعتمد النظام الجديد على ما يُعرف بـ”تداخل شدة الضوء النشط”، وهي تقنية تتيح إعادة بناء صور عالية الدقة من خلال تحليل سلوك الضوء المنعكس عن الأسطح، بدلاً من الاعتماد على الصورة المرئية وحدها، وفقا لـ sustainability-times.

ويستخدم النظام ثمانية حزم ليزر بالأشعة تحت الحمراء موجهة نحو الهدف، حيث يتم التقاط الضوء المنعكس بواسطة تلسكوبين موضوعين في موقعين مختلفين، ثم تتم معالجة الإشارات عبر خوارزميات حاسوبية لاستعادة التفاصيل الدقيقة للسطح، بما فيها النصوص الصغيرة التي لا تتجاوز ثلاثة مليمترات.

وأشار الباحثون إلى أن النظام يحقق تفوقاً كبيراً على الأجهزة البصرية التقليدية، التي لا يمكنها تمييز سوى تفاصيل لا تقل عن 4 سنتيمترات من نفس المسافة. ومع ذلك، لا تخلو التقنية من التحديات، مثل الحاجة إلى محاذاة دقيقة بين الليزر والتلسكوبات، وضرورة وجود خط رؤية مباشر وإضاءة الهدف بشكل نشط، مما قد يحد من استخدامها في بعض المهام الأمنية السرية.

ويعمل الفريق حالياً على تحسين أداء النظام عبر تطوير آليات تحكم أكثر دقة في الليزر، واستخدام خوارزميات ذكاء اصطناعي لرفع دقة المعالجة.

ويأمل الباحثون أن تؤدي هذه التحسينات إلى توسيع نطاق استخدام التقنية، لتشمل مجالات جديدة مثل تشخيص الحالات الصحية عن بُعد، وفحص الهياكل في مواقع البناء، إضافة إلى مراقبة المواقع الأثرية دون المساس بها.

وقد نُشرت تفاصيل البحث في مجلة Physical Review Letters، في خطوة تعكس التقدم المتسارع الذي تحققه الصين في تقنيات الاستشعار البصري والتصوير عن بُعد، وتثير في الوقت نفسه تساؤلات حول الضوابط الأخلاقية والخصوصية في حال توسيع استخدام مثل هذه الأنظمة في الحياة المدنية.

تُعد ظاهرة التداخل الضوئي من المبادئ الأساسية في علم البصريات، حيث تتراكب موجتان ضوئيتان أو أكثر لتكوين نمط من المناطق المضيئة والمعتمة نتيجة لتداخل القمم والقيعان، في الأنظمة التقليدية، يعتمد هذا التداخل على مصادر ضوء متماسكة مثل الليزر، أما في التداخل النشط، فيتم التحكم بشدة الضوء وطور الموجة باستخدام عناصر إلكترونية أو ضوئية فعالة، مثل المضاخمات البصرية أو مبدلات الطور.

يُستخدم التداخل النشط في تطبيقات دقيقة، مثل أنظمة الاتصالات الليزرية، وأجهزة الاستشعار عالية الحساسية، ومجسات التداخل في الألياف البصرية. وتتيح هذه التقنية التحكم الديناميكي في نمط التداخل، مما يُعزز من دقته وكفاءته.

يُعد تداخل شدة الضوء النشط مجالاً متطوراً في الفيزياء التطبيقية، ويشهد تطوراً مستمراً بفضل التقدم في تقنيات التحكم البصري والمواد الذكية. ومن المتوقع أن يسهم بشكل كبير في تطوير أنظمة القياس والتحكم البصري في المستقبل.