Устройство, описанное в статье и диссертации Лукаса Патти, узнает живые объекты благодаря циркулярно поляризованному свету. Поляризацией света называют ориентацию электромагнитной волны в каком-либо направлении. Солнечный свет представляет собой смесь волн с разной поляризацией, а свет от лазера или свет, пропущенный через специальные материалы-поляризаторы, ориентирован в одну сторону. Третий возможный случай представляет собой волны, направление которых все время меняется так, что описывает окружность или эллипс. Именно он и заинтересовал ученых.
Прибор представляет собой комбинацию фильтров, которые раскладывают циркулярно поляризованный свет на две составляющие, превращая его в смесь линейно поляризованных волн. Далее эти волны направляются на лучеделитель, который отражает свет с одной поляризацией и пропускает свет, чья поляризация направлена под прямым углом к первой. А далее два датчика измеряют яркость этих лучей и сопоставляют их между собой.
В ходе испытаний исследователь столкнулся с неожиданной сложностью: прибор, вынесенный на улицу для проверки, показал отсутствие сигнала при наведении на футбольное поле. Первым делом ученый заподозрил поломку, но затем выяснилось, что покрытие было искусственным. Проверка в полевых условиях показала, что прибор уверенно определяет растительность в пределах нескольких километров, и это, как утверждают Патти с соавторами, является важным результатом. Ранее выявить состав объекта подобным образом получалось лишь в лабораторных условиях.
И хотя на Земле, как правило, нет смысла выявлять издали деревья подобным образом (это проще сделать по цвету), метод может пригодиться при изучении экзопланет. Цвет инопланетной жизни может быть практически любым, а вот циркулярная поляризация куда как более универсальная характеристика. Сейчас прямое наблюдение экзопланет возможно лишь в редких случаях гигантов, которые вряд ли пригодны для жизни, но телескопы нового поколения, от наземных гигантских инструментов с зеркалами в десятки метров до космического «Джеймса Уэбба», должны вывести астрономию на новый уровень.
Алексей Тимошенко