https://frosthead.com

Kysy Smithsonianilta: Kuinka Night Vision toimii?

Pimeänäkötekniikasta, joka oli aikoinaan melko kömpelöä, on tullut niin kevyt ja voimakas, että se muuttaa USA: n joukkojen taisteluparadigmaa. Yöstä on tullut päivä.

Asiaan liittyvä sisältö

  • Kysy Smithsonianilta: Kuinka teet muumion?
  • Kysy Smithsonianilta: Kuinka iho paranee?
  • Kysy Smithsonianilta: Miksi Flamingos seisoo yhdellä jalalla?
  • Kysy Smithsonianilta: Mikä tekee Skunk Spray -haisusta niin kauheaa?

Saksan armeija kehitti ensimmäisen kerran 1930-luvulla kykyä käyttää laajuutta nähdä yöllä, mutta amerikkalaiset joukot seurasivat pian esimerkkiä. Pimeänäkötekniikkaa pidetään nyt välttämättömänä työkaluna sotilas- tai ilma-aluksen varusteissa, mikä antaa heille mahdollisuuden liikkua turvallisesti ilman pelkoa yllätyshyökkäyksestä ja etsiä kohteita melkein täydellisessä pimeydessä tai paksujen savu-, sumu- ja pölyverhojen läpi päivän aikana.

"Se parantaa heidän liikkuvuuttaan, heidän selviytymiskykyään ja kuolettavuutensa", sanoo everstiluutnantti Timothy Fuller, joka on USA: n armeijan Ohjelman toimeenpanoviraston sotilaan (PEO Soldier) sotilasmanuenssianturien tuotepäällikkö, joka sijaitsee Ft. Belvoir, Virginia.

Pimeänäköalueita ja suojalaseja käytetään nyt ympäri vuorokauden, Fuller sanoo.

Teknologia alkoi todella lähteä vasta 1950-luvun lopulla, jolloin PEO-sotilaalla oli yksinkertainen, mutta ei niin helppo tavoite: ”pimeyden valloittaminen” armeijan historian mukaan.

On olemassa kaksi tapaa parantaa, mitä ihminen voi nähdä pimeässä tai muissa hämärtyneissä olosuhteissa: kuvanparannus (perinteisesti ajateltu yönäköksi) ja lämpökuvaus.

Kuvanparannuksella laajakuva käyttää objektiivia kuun tai tähtiä heijastavan valon sieppaamiseen ja kuljettaa sen kuvanvahvistinputken läpi. Putken sisällä on fotokatodi, joka valoenergian tai fotonien osuessa emittoi elektronia.

Päällystettynä valoherkän yhdisteen kanssa, putki muuttaa nopeasti yhden elektronin useiksi tuhansiksi kaskaditehosteena.

Putken päässä elektronit osuivat näytölle, joka on päällystetty valoa säteilevillä kemikaaleilla, joita kutsutaan fosforiksi. Nämä fosforit muuntavat elektronit takaisin fotoneiksi muodostaen kuvan näytölle - yleensä vihreää, koska ihmisten uskotaan käsittelevän kuvaa parhaiten tällä värillä. Silmälinssin avulla käyttäjä voi suurentaa ja tarkentaa kuvaa.

Konsepti elektronien kiihdyttämisestä osumaan fosforinäyttöön, joka luo hehkua, toimii samalla periaatteella kuin vanhat televisiot ja tietokoneet, jotka toimivat katodisäteputkilla, kertoo Tom Bowman, Yhdysvaltain armeijan Night Vision -taistelujärjestelmien maajohtaja. Sähköisten anturien osasto.

Lämpökuvauslaitteet käyttävät anturia, jota kutsutaan mikrobalometriksi, lukemaan esineen ja sen ympäristön lämpötilaeroa, jolloin luodaan kuva esineestä. Mikrobalometrin tiedot lähetetään näytölle, jotta käyttäjä voi sitten nähdä objektin. Lämpökuvan avulla voidaan havaita minkä tahansa esineen säteilylämpö - olipa se sitten kallio, kuorma-auto, rakennus tai ihminen, Bowman sanoo. Tuotettu kuva on samanlainen kuin mustavalkoisessa televisiossa.

Usein lämpökuvaaja kytketään kuvanparannustekniikkaan. "Kun meillä on täysi pimeys, lämpökanava auttaa", Fuller sanoo.

Alkuperäisiä ensimmäisen sukupolven yönäkölaitteita käytettiin toisen maailmansodan alkaessa ja Vietnamin sodan alkaessa. Ensimmäinen käytännöllinen jalansotilaille tarkoitettu pimeänäkölaite oli Starlight Scope, joka otettiin käyttöön vuonna 1964 ja jota jalkaväki käytti Vietnamin konfliktin aikana. Kuuden naulainen, pitkä (noin 18 tuumaa) laite - joka käytti armeijan erityistä, tilaa vievää, kallista akkua - ei tarkalleen sopinut kevyestä kuormasta.

Suuri osa pimeänäkötekniikan edistyksestä viimeisen 50 vuoden aikana on ollut kannettavien ja kevyempien laitteiden luomisessa, vaikka myös näöntarkkuutta on parannettu. Ns. Toisen sukupolven tekniikka antoi sotilaille 20/50 -näkymän. Sitä on parannettu nykyisen kolmannen sukupolven tekniikalla arvoon 20/20, mikä tarkoittaa, että sotilaat voivat nähdä niin yöllä kuin päivälläkin, sanoo Bowman.

Aseiden yläosiin kuten kiväärit asennetut laajuudet ovat kutistuneet kahdeksasta punnasta kumpikin puntaan, sanoo Bowman.

Suojalasit tuotiin kenttään vuonna 1977. Kuvanvahvistus on kasvanut huomattavasti siitä lähtien, ja uusimmassa tekniikassa yhdistyvät yönäkö ja lämpökuvaus kuulokkeessa, joka painaa noin kiloa - mukaan lukien akun, joka kiinnittyy kypärän taakse ja koteloi neljä AA-paristoa (mahdollistaen melkein 8 tunnin käytön). 1970-luvulla suojalasit käyttävät sotilaat pystyivät havaitsemaan ihmishahmon 500 metrin päässä; nyt he näkevät noin 1000 jalkaa pimeään.

Nykyään siellä on yönäkövauvamonitorit, kiikarit, metsästysalueet ja valvontakamerat.

Mutta keskiverto kansalainen ei voi ostaa mitään, joka on varustettu viimeisimmillä saavutuksilla. "Et osta sotilaallista varustetta", sanoo Bowman. Hän sanoo, että käytettävissä olevat asiat muistuttavat sitä, mitä olisimme taannuttaneet 70-luvulla. "

Ja viimeisintä tekniikkaa valvotaan tiiviisti. "Armeija on lempeästi sanottuna tarkkaavainen", varastonvalvonnasta sanoo Fuller.

On vuoro kysyä Smithsonianilta.

Kysy Smithsonianilta: Kuinka Night Vision toimii?