https://frosthead.com

Küsi Smithsonianilt: kuidas öösel nägemine töötab?

Kunagi üsna kopsakas öösel nägemise tehnoloogia on muutunud nii kergeks ja võimsaks, et see nihutab USA vägede lahinguparadigmat. Öösest on saanud päev.

Seotud sisu

  • Küsi Smithsonianilt: kuidas sa muumiat teed?
  • Küsi Smithsonianilt: kuidas nahk paraneb?
  • Küsige Smithsonianilt: miks seisavad flamingos ühel jalal?
  • Küsi Smithsonianilt: Mis teeb Skunk Spray lõhnast nii kohutava?

Võimaluse kasutada öösel nägemiseks ulatust töötasid 1930. aastatel välja Saksa sõjavägi, kuid Ameerika väed järgisid seda varsti. Nüüd peetakse öise nägemise tehnoloogiat oluliseks tööriistaks sõduris või lennukis, mis võimaldab neil ohutult liikuda, kartmata üllatusrünnakut, ja otsida sihtmärke peaaegu täielikus pimeduses või päevasel ajal läbi paksude suitsu-, udu- ja tolmukardinate.

"See parandab nende liikuvust, vastupidavust ja surmavust, " ütleb kolonelleitnant Timothy Fuller, USA-s asuva USA armee programmi täidesaatva büroo sõduri (PEO Soldier) sõdur manööverdandurite tootejuht. Belvoir, Virginia.

Öise nägemise ulatust ja kaitseprille kasutatakse praegu ööpäevaringselt, ütles Fuller.

See tehnoloogia ei käivitunud alles 1950. aastate lõpus, kui PEO-sõduril oli armee ajaloo kohaselt lihtne, kuid mitte nii lihtne eesmärk: „pimeduse vallutamine“.

Inimese nägemist pimeduses või muudes varjatud tingimustes saab laiendada kahel viisil: kujutise täiustamine (mida tavaliselt peetakse öiseks nägemiseks) ja termopildistamine.

Kujutise täiustamiseks kasutab ulatus objektiivi, et jäädvustada kuult või tähtedelt peegelduvat valgust ja edastada see läbi pildivõimendustoru. Selles torus on fotokatood, mis valgusenergia ehk footonite mõjul eraldab elektronid.

Kaetud siseruumides valgustundliku ühendiga, muudab tuub kaskaadiefektiga ühe elektroni kiiresti tuhandeteks.

Toru lõpus tabasid elektronid ekraani, mis oli kaetud valgust kiirgavate kemikaalidega, mida nimetatakse fosforiteks. Need fosforid muudavad elektronid tagasi footoniteks, luues ekraanil pildi - tavaliselt roheliseks, kuna arvatakse, et inimesed töötlevad pilti selle värviga kõige paremini. Silmalääts võimaldab kasutajal pilti suurendada ja fokuseerida.

Elektronide kiirendamise kontseptsioon fosforiekraanile, mis tekitab kuma, töötab samal põhimõttel kui vanad telerid ja arvutid, mis töötasid kineskoobiga, ütles Tom Bowman, USA armee Night Visioni maapealsete lahingusüsteemide osakonna direktor ja Elektrooniliste andurite direktoraat.

Termopildiseadmed kasutavad objekti ja selle keskkonna temperatuuri erinevuse lugemiseks andurit, mida nimetatakse mikrobalomeetriks, luues objektist pildi. Mikrobalomeetri andmed saadetakse ekraanile, nii et kasutaja saab siis objekti näha. Termopilt võib tuvastada mis tahes esemest kiirgava soojuse - olgu see siis kivi, veoauto, hoone või inimene - ütleb Bowman. Toodetud pilt sarnaneb mustvalgel teleril kuvatavaga.

Sageli on termopilter ühendatud pildi parendamise tehnoloogiaga. "Kui meil on täielik pimedus, aitab termokanal, " ütleb Fuller.

Algseid esimese põlvkonna öövaatlusseadmeid kasutati alates II maailmasõjast ja kuni Vietnami sõja alguseni. Esimene jalaväelaste praktiline öösel nägemise seade oli Starlight Scope, mis võeti kasutusele 1964. aastal ja mida jalavägi Vietnami konflikti ajal kasutas. Kuue naela pikkune (umbes 18 tolli) seade - mis kasutas sõjaväespetsiifilist, mahukat ja kallist akut - ei valmistanud täpselt väikest koormust.

Suur osa öise nägemise tehnoloogia edusammudest viimase 50 aasta jooksul on olnud kaasaskantavate ja kergemate seadmete loomisel, ehkki ka nägemisteravust on parandatud. Nn teise põlvkonna tehnoloogia andis sõduritele 20/50 nägemise. Seda on praeguse kolmanda põlvkonna tehnoloogiaga täiustatud 20/20-ni, mis tähendab, et sõdurid näevad öösel sama hästi kui päevasel ajal, ütles Bowman.

Relvade tippudele nagu vintpüssid paigaldatud haardeulatus on kahanenud kaheksast naelast umbes naelani, ütles Bowman.

Prillid toodi põllule 1977. aastal. Kujutise intensiivistamine on sellest ajast alates märkimisväärselt kasvanud ning uusim tehnoloogia ühendab öise nägemise ja termopildistamise umbes naela kaaluvas peakomplektis - sealhulgas aku, mis rihmab kiivri taha ja ümbritseb nelja AA patareid (võimaldab kasutada peaaegu 8 tundi). 1970ndatel võisid kaitseprille kasutavad sõdurid tuvastada inimese kuju 500 jala kaugusel; nüüd näevad nad pimedas umbes 1000 jalga.

Nendel päevadel on öösel nägemisfunktsioonidega beebimonitorid, binoklid, jahipiirkonnad ja valvekaamerad.

Kuid keskmine kodanik ei saa osta midagi, mis oleks varustatud kõige uuemate edusammudega. "Te ei osta sõjalist varustust, " ütleb Bowman. Ta ütleb, et see, mis on saadaval, sarnaneb sellele, mida me oleksime 70-ndatel tagasi tootnud. "

Ja uusimat tehnoloogiat valvatakse hoolikalt. "Armee on pehmelt öeldes valvas, " räägib varude kontrolli kohta Fuller.

On teie kord küsida Smithsonianilt.

Küsi Smithsonianilt: kuidas öösel nägemine töötab?