باحثون صينيون يبتكرون كاميرا تجسس تستطيع التقاط تفاصيل الوجوه عن بعد 100 كيلومتر
⬤ نجح علماء صينيون في تطوير نظام تصوير ليزري يلتقط تفاصيل مليمترية من مسافة 100 كيلومتر.
⬤ يتيح هذا النظام للصين مراقبة الأقمار الصناعية العسكرية بدقة غير مسبوقة، مما قد يثير قلق الغرب.
⬤ رغم تفوقه التقني، يواجه النظام تحديات تتعلق بالظروف الجوية وصعوبة تتبع الأجسام المتحركة.
في إنجاز تقني قد يعيد رسم مشهد المراقبة العالمية، نجح علماء صينيون في تطوير نظام تصوير ليزري ثوري قادر على التقاط صور بتفاصيل دقيقة تصل إلى مستوى المليمتر، حتى من مسافة شاسعة تبلغ 100 كيلومتر.
من شأن هذا الاختراق أن يعيد رسم مشهد المراقبة العالمية، بعد أن كان سابقاً ضرباً من الخيال العلمي، وقد يضع بكين في طليعة تقنيات التصوير البصري بعيد المدى، وهو ما قد يثير موجة من الاهتمام والقلق على صعيد الحكومات الغربية.
نُشرت الدراسة في مجلة Chinese Journal of Lasers الخاضعة لمراجعة الأقران، وأشرف عليها باحثون من معهد أبحاث المعلومات الجوية والفضائية التابع للأكاديمية الصينية للعلوم (CAS)، وبالاعتماد على نظام فتحة تركيبية لتحديد المدى عن طريق الضوء (Synthetic Aperture Lidar) المتطور.
خلال اختبارات مكثفة أجريت فوق بحيرة تشينغهاي، وفي ظل أجواء صافية تماماً، تمكن الفريق من التقاط صور لأهداف على بعد أكثر من 100 كيلومتر، مع تمييز تفاصيل دقيقة تصل إلى 1.7 مليمتر فقط، وهو مستوى دقة يفوق بكثير أحدث تقنيات كاميرات التجسس والتلسكوبات المعتمدة على العدسات التقليدية.
تتيح هذه الدقة الفائقة للصين فحص الأقمار الصناعية العسكرية الأجنبية بشكل غير مسبوق، وربما حتى رصد أضرار طفيفة مثل التأثيرات الميكروية على الألواح الشمسية، أو تحديد نوع المستشعرات المحمولة على متنها. ويذهب بعض الخبراء إلى حد التكهن بإمكانية التعرف على الوجوه البشرية من مدار الأرض المنخفض، على الرغم من عدم إثبات ذلك بعد.
يستند النظام الجديد على عدة ابتكارات تقنية. فمن خلال تقسيم شعاع الليزر عبر مصفوفة رباعية من العدسات الميكروية، نجح العلماء في توسيع الفتحة البصرية للنظام، متجاوزين التحديات التقليدية التي تربط بين حجم الفتحة وزاوية الرؤية. كما استخدموا وحدة ليزر متخصصة تبث إشارات متغيرة التردد عبر نطاق يتجاوز 10 جيجا هرتز، مما يضمن قياسات مسافة بالغة الدقة. وفي الوقت نفسه، ساهم تضييق نطاق الألوان في شعاع الليزر في تحسين دقة السمت والتفاصيل الأفقية، بينما عززت خوارزميات التكيف المتقدمة مستوى الصورة عبر تقليل الضوضاء البصرية بمقدار عشرة آلاف مرة، مما أتاح التقاط إشارات ضعيفة ضرورية للحصول على صور واضحة من مسافات بعيدة للغاية.
يتميز النظام الجديد بليزر قوي بقدرة 103 واط، وهو أقوى بكثير من الأنظمة التقليدية لتحديد المدى عن طريق الضوء (LIDAR)، إلى جانب معالجة رقمية فورية للتعامل مع الكم الهائل من البيانات الناتجة عن التصوير. وعلى عكس أنظمة رادار الفتحة المتكافئة (Synthetic Aperture Radar) التي تعتمد على الموجات الميكروية، يعمل هذا النظام البصري بأطوال موجية أقصر، مما يمنحه تفوقاً في حدة الصور الملتقطة.
في 2011، تمكنت شركة Lockheed Martin الأمريكية من تحقيق دقة تبلغ 2 سنتيمتر من مسافة نحو 1.6 كيلومتر، ووصل الباحثون الصينيون لاحقاً لدقة 5 سنتيمترات عند نحو 7 كيلومترات. إلا أن النظام الجديد يتجاوز هذه الأرقام بأكثر من عشرة أضعاف.
لكن مع ذلك، لا تزال هناك تحديات يجب التغلب عليها قبل أن يصبح هذا النظام قابلاً للتطبيق على نطاق واسع في مجالات المراقبة والرصد الفضائي والاستخبارات العسكرية. إذ إن جودة التصوير مرهونة بالظروف الجوية، كما أن تتبع الأجسام المتحركة على مسافات كتلك يتطلب أنظمة فائقة الدقة والمتانة.
