الهندسة والآليات > التكنولوجيا

حماية العين من الليزر ضمن مشروع جندي المستقبل SoF

"لا توجه الليزر ععيوني ... ما بتعرف إنو بيعمي".

هالجملة دائماً سمعناها من أهالينا لما كنا صغار... وبما إنو عنصر الإشاعة قوي عنا ففوراً لقينا الناس صارت تمنع ولادها يلعبوا بليزرات "الياقوت الأحمر" يلي كانت عنا بصغرنا...

صح إنو هاد النوع من الليزر نسبة ضرروا على شبكية العين 0.01% بس هالحكي بيختلف من ليزر لليزر تاني ورح يختلف أكتر لما منطلع من حارتنا ومنتوجه إلى مركز أبحاث أنظمة الليزر العسكرية الخاص بالجيش الأمريكي بولاية نيومكسيكو... هنيك الشباب عم يحسبوا 40 سنة لقدام وعم يطوروا اليوم جهاز ليزر جديد قادر على حماية عين الجندي من جميع أنواع أشعة الليزر المعروفة وغير المعروفة يلي بتشكل خطر وتهديد على عيونو بالمعركة... المشروع الجديد هو جزء من برنامج جندي المستقبل SoF يلي كنا شفناه بألعاب الكمبيوتر (وأنا واحد من يلي شافن ) متل نداء الواجب "CoD MWIII" و لعبة "Splinter Cell" و "Battle Field III" و "ARMA III" وغيرها.

طيب شوه الجهاز الجديد وشو مبدأ عملو وشو التحديات والصعوبات يلي عم تواجهوا ... كل هالحكي فيكن تتطلعوا عليه بهالمقال الحلو اللي أعدنالكم يا ...

حماية العين من أشعة الليزر ضمن مشروع جندي المستقبل الذي يطوره الجيش الأمريكي:

تقوم إدارة مختبرات أبحاث الجيش الأمريكي الخاصة بتحليل نظم البقاء على قيد الحياة والنظم المميتة بتطبيق تجربة فريدة من نوعها على النظم البصرية من أجل تقييم الأداء التقني ومدى التأثير على العدو لها، وذلك من أجل الحصول على جهاز حماية ليزري يتم تركيبه في موقع رامي الرشاش الرئيسي للدبابة المشهورة Abrahams M1A2.

النتائج الأخيرة للتعاون الذي دام لأكثر من خمس سنوات بين مطوري الجهاز في مركز الأبحاث الخاص بهندسة وتطوير أنظمة الدبابات ذاتية الحركة " TARDEC" تجلت في قيام إدارة تحليل نظم البقاء والنظم المميتة "SLAD's" بتطوير نظام ليزري يحاكي أقسى وأصعب الظروف والتهديدات ما يجعل كل TARDEC تتأكد بأن التصميم الخاص بها يطابق المعايير المطلوبة.

إن جهاز TADEC مصمم للحماية من التهديدات الليزرية التي تنشأ عندما يقوم الجنود باستخدام عدسات التصويب البصرية ذات التوجيه المباشر، كتلك المستخدمة في موقع رامي الرشاش الرئيسي للدبابة.

الفكرة بسيطة. يوجد العديد من أجهزة الليزر التي تشكل تهديداً اليوم على الجنود في المعركة، منها ما يعمل عند طول موجة وحيد وبالإمكان حجبها باستخدام فلاتر معينة.

ويوجد أنواع أخرى تعمل عند أطوال موجات مختلفة وبالتالي يتطلب حجبها باستخدام المرشحات حجب كامل الطيف المرئي للأشعة وهذا أمر غير ممكن.

أجهزة الليزر هذه يمكن أن تسبب ضرراً حقيقياً لعين وبصر رامي الرشاش الرئيسي للدبابة أو حتى على النظم البصرية الأخرى. وبالرغم من أنها ما زالت محدودة الانتشار في أرض المعركة، فإن هناك مؤشرات قوية على قرب انتشارها على نطاق واسع في المستقبل القريب.

السؤال المطروح إذاً : إذا لم تكن المرشحات "الفلترات" هي الحل المناسب، بالتالي كيف يمكننا تأمين الحماية من الليزر ذو الأطوال الموجية المختلفة ؟

قد يكون من الساذج الحديث اليوم عن انتشار واسع لنظام الحماية الجديد في أرض المعركة لكن SLAD's تركز اليوم على دمج هذا النظام مع أنظمة البقاء الخاصة بمشروع جندي المستقبل "Soldier of Future" الذي ترعاه وكالة أبحاث مشاريع الدفاع المتقدمة DARPA ضمن مشروع جيش المستقبل "Army of Future".

يشرح "نورمان كومر" أحد فيزيائي SLAD وقائد فريق في كلية تحليل النظم الكهروبصرية الموجودة في قاعدة إطلاق الصواريخ في White Sands بولاية نيومكسيكو الأمريكية قائلاً : "مع تزايد المخاطر، وفي مرحلة ما سيكون على جنودنا مواجهة أجهزة الليزر التي ستشكل أطوالها الموجية المتفاوتة تهديداً حقيقياً لهم".

ويضيف : "مهمتنا الرئيسية تتركز في حماية أعين الجنود من التعرض لخطر الأشعة والإصابة بالعمى، كما أن هذه المهمة تهدف إلى إعطاء جنودنا ميزة إضافية في ميدان المعركة عن طريق القدرة على مواجهة هكذا نوع من التهديدات".

من أجل فعل ذلك، قامت TARDEC بتطوير نظام يتم دمجه في بصريات الرؤية المباشرة (أجهزة التصويب التي تستخدم ضوء الليزر في تحديد ومتابعة الهدف وتلاحظ كثيراً في بنادق القنص الخاصة بأفراد وحدات القوات الخاصة) والتي تسمى أيضاً بخلايا الحماية الليزرية الموجودة في المستويات المحرقية للأشعة حيث تتركز الطاقة الصادرة من التهديد الليزري. ببساطة تقوم الخلايا بامتصاص ومن ثم بعثرة الطاقة من الليزر وبالتالي فإن الجزء الذي يصل إلى القسم الخلفي لعين الجندي يتم إضعافه وتشتيته ضمن أكبر مساحة ممكنة لشبكية عين الجندي، وهذا يقلص بشكل كبير من الضرر الذي قد يلحق بنظر الجندي.

من أجل اختبار نموذج TARDEC الأولي في بيئة العمل، قامت SLAD باستخدام برامج محاكاة التهديدات المختلفة لليزر. واستخدمت ليزراً منخفض الطاقة عند مجال عمل الليزر الخاص الذي طورته كلية تحليل النظم الكهروبصرية EOVAF's وذلك من أجل اختبار النموذج الأولي من مسافة قصيرة.

بكل حال، من أجل حصر جميع الاحتمالات التي قد يواجهها الجندي في أرض المعركة، فإن ٍSLAD تحتاج لاختبار نموذج أولي ضمن مجالات عمل أطول وحتى في المجالات خارج النطاق الرئيسي لعمل الليزر. لذا وخلال السنتين الماضيتين، استطاعت SLAD تطوير محاكي جديد، عبارة عن نظام ليزر بمستوى تهديد يمثل أسوأ حالة قد يتعرض لها الجندي من تهديد الليزر المرئي ضمن مجال العمل التكتيكي.

يقول "كومر": "إن محاكي التهديدات هذا يستند في أساسه إلى ليزر آخر أكبر بني خصيصاَ لنا من قبل مصنعي أنظمة الليزر".

يضيف قائلاً: "نحن نستخدم هذا الليزر الخاص من أجل ضخ ليزر صبغي تم تطويره محلياً، حيث يكون بإمكانه محاكاة الليزر متعدد طول الموجة. إن الخرج النهائي تم تصميمه لمحاكاة التهديدات المفترضة من حيث الطاقة، عرض النبضة، حجم الحزمة، والتباعد الإشعاعي).

وفقاً لكومر فإن SLAD ستستخدم محاكي ليزري طويل المجال من أجل اختبار جهاز حماية العين في كلية تحليل النظم الكهروبصرية EOVAF's خلال الفترة القادمة (نهاية صيف 2014).

بالإضافة لإمكانيات الاختبار التي توفرها SLAD. قامت أيضاً SLAD بإضافة وتطبيق إمكانياتها في مجالي القياس و النمذجة إلى برنامج العمل. قامت SLAD أيضاً بتطوير توصيف رياضي قادر على التنبؤ بتوقيع المقطع العرضي البصري لخلايا الحماية الليزرية بناءً على حجم وتركيز الجزئيات داخل الخلية.

بعد أخذ الجهاز الجديد لـ TARDEC إلى المختبر، قام كومر وزملاؤه بقياس أصل ومطال نظام الخلايا البصري الخاص بهم، حيث وجدوا أن التوقيع البصري ينشأ من التشتت المتعدد لضوء الليزر وليس من خلال انعكاس نموذجي وحيد أكبر تؤمنه السطوح المحرقية القياسية كالزجاج والكواشف (عند توجيه أشعة الليزر على سطح ما فإن هذا السطح قد يكون إما سطح عاكس كلي أو سطح عاكس جزئي أو سطح ماص، بالتالي في حالة السطوح العاكسة الجزئية سيتشتت جزء من أشعة الليزر ضمن السطح المحرقي مشكلاً أطوال موجات معينة يتم كشفها وحجبها بواسطة الجهاز الجديد).

إن هذه المعلومات ستساعد TARDEC ليس فقط على تحديد الدرجة التي سيتم إدخال أجهزة الحماية الليزرية و التي ستزيد من قيمة التوقيع البصري لنظام OCS. إنما أيضاً ستوضح كيف أن أي زيادة ناتجة في الكشف المرئي من شأنها تزيد من إمكانية البقاء على قيد الحياة للجنود في أرض المعركة.

تعتبر ُEOVAF هي المنشأة الرئيسية للجيش الأمريكي الخاصة بتقييم أنظمة الليزر العسكرية. تستخدم SLAD هذه الأنظمة لتقييم الأنظمة البصرية قبل دخولها الخدمة كما تستخدمها من أجل دعم تطوير نموذج أولي لأجهزة الليزر التي ستدخل الخدمة الفعلية في الجيش.

أليس من الجميل أن نرى كيف أن بعض الدول تسعى لحماية قواتها من مخاطر ليست موجودة بعد ؟!

المصدر :هنا

مصدر الصورة : هنا