في ابتكار تكنولوجي جديد، نجح العلماء الصينيون في تحقيق قفزة نوعية في تكنولوجيا التصوير البصري باستخدام ليزر قوي يمكن أن يعيد تعريف المعايير العالمية للمراقبة، مما يسمح لبكين بفحص الأقمار العسكرية الأجنبية بدقة لا مثيل لها أو التمييز بين التفاصيل الدقيقة مثل الوجه البشري من مدار أرضي منخفض.
وفي هذا الصدد، قالت صحفية "ساوث تشاينا مورنينج بوست" الصادرة عن هونج كونج، إن فريقًا من معهد أبحاث معلومات الفضاء التابع للأكاديمية الصينية للعلوم تمكن من التقاط صور بدقة على من مسافة تجاوزت 100 كيلومتر، وهو إنجاز كان يُعتبر في السابق غير قابل للتحقيق.
وأجرى العلماء الصينيون تلك التجربة عبر بحيرة تشينجهاي - وهي مساحة مائية جبلية مترامية الأطراف في شمال غرب الصين، ثم نشر الباحثون نظام "ليدار" ذو فتحة اصطناعية متطور، وهو نوع من أنظمة التصوير المعتمدة على الليزر مع مجال رؤية واسع.
وتم وضع الجهاز على الشاطئ الشمالي للبحيرة، واستهدف مجموعات من المنشورات العاكسة الموضوعة على مسافة 101.8 كيلومتر في ظل ظروف جوية نقية ذات رؤية عالية، وغطاء سحابي ضئيل، ورياح ثابتة.
وتمكن الجهاز من اكتشاف التفاصيل بسرعة يصل قياسها إلى 1.7 مم وتحديد المسافة إلى الأشياء بدقة 15.6 مم - وهو مستوى من التفاصيل أفضل 100 مرة مما يمكن رؤيته باستخدام كاميرات التجسس والتلسكوبات الرائدة التي تستخدم العدسات.
من خلال تقسيم شعاع الليزر عبر مجموعة من العدسات الدقيقة 4x4 - وهي في الأساس شبكة من العدسات الصغيرة - تمكن الفريق من زيادة الفتحة البصرية للنظام من 17.2 مم إلى 68.8 مم، متجاوزين المقايضة التقليدية بين حجم الفتحة وحقل الرؤية.
واستخدم العلماء وحدة ليزر خاصة لإرسال إشارات بمجموعة واسعة من الترددات تتجاوز نطاق ترددي يبلغ 10 جيجاهيرتز - وهو أمر بالغ الأهمية لتحقيق دقة النطاق، أو القدرة على قياس المسافات بدقة.
ونجح الجهاز في تحقيق ذلك مع الحفاظ على شعاع الليزر بنطاق ضيق من الألوان. واستخدم العلماء أيضًا خوارزميات تكيفية لتقليل الضوضاء البصرية للضوء الليزر بمقدار 10 آلاف مرة، مما يسمح له بالتقاط إشارات خافتة للغاية من الهدف للحصول على صور مفصلة للأشياء البعيدة - وهو ما كان مستحيلًا في السابق على مثل هذه المسافات.
وتمثل هذه التكنولوجيا صعود الصين إلى الريادة العالمية في مجال التصوير في المدى الأقصى. وهي تعتمد على مبادئ الرادار ذي الفتحة التركيبية بالموجات الدقيقة ولكنها تعمل عند أطوال موجية بصرية، مما يسمح لها بإنتاج صور أكثر وضوحًا من الأنظمة التي تستخدم الموجات الدقيقة.
ويتفوق النظام بشكل كبير على منافسيه من حيث الدقة والمسافة. ففي عام 2011، حققت شركة لوكهيد مارتن الأمريكية للمقاولات الدفاعية دقة سمتية تبلغ 2 سم من مسافة 1.6 كيلومتر، وتوصلت المعاهد الصينية في وقت لاحق إلى دقة سمتية تبلغ 5 سم من مسافة 6.9 كيلومتر.