Un equipo encabezado por científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología de China desarrolló un sistema óptico capaz de reconstruir imágenes de objetos milimétricos situados a 1,36 kilómetros de distancia.
La tecnología no funciona como una cámara con un potente zoom. En lugar de formar directamente una fotografía, ilumina el objetivo con varios haces láser y analiza las correlaciones entre las pequeñas variaciones de intensidad de la luz reflejada.
El trabajo, publicado en Physical Review Letters, representa la primera demostración de interferometría óptica activa de intensidad para obtener imágenes de superresolución a una distancia superior a un kilómetro.
Ocho láseres y dos telescopios
El dispositivo utilizó una única fuente láser dividida en ocho haces independientes, separados entre sí por 15 centímetros. Después de atravesar diferentes zonas de la atmósfera, las fases de esos haces variaban aleatoriamente y generaban una iluminación similar a la producida por una fuente térmica.
La luz rebotaba en el objetivo y era recogida por dos sistemas telescópicos con detectores de fotones. Los telescopios se desplazaban para modificar la distancia entre ellos y recopilar distintas mediciones, que posteriormente eran combinadas mediante un algoritmo para reconstruir la forma observada.
La técnica se basa en la interferometría de intensidad, un método desarrollado originalmente durante la década de 1950 para medir el tamaño de estrellas. Una de sus ventajas es que resulta menos sensible que otros tipos de interferometría a las turbulencias atmosféricas y a las pequeñas imperfecciones de los instrumentos.
No eran letras de tres milímetros
Durante las pruebas, los investigadores colocaron los objetivos en otro edificio de un entorno urbano. Los caracteres formaban las letras “USTC” y estaban recortados sobre láminas de aluminio ennegrecidas, cubiertas con material retrorreflectante.
Cada letra medía aproximadamente 8 milímetros de ancho por 9 de alto, mientras que sus trazos tenían 1,5 milímetros. El sistema también utilizó una doble abertura para demostrar que podía distinguir detalles separados por tres milímetros.
Por eso, afirmar que leyó caracteres de apenas tres milímetros puede resultar engañoso. Los tres milímetros representan la resolución comprobada del dispositivo, no el tamaño completo del texto.
Con un solo telescopio, el límite de resolución habría sido de unos 42,5 milímetros. Al combinar las mediciones de ambos receptores, el experimento mejoró esa capacidad aproximadamente 14 veces.
Todavía no es un “láser espía”
El avance demuestra que es posible superar el límite de resolución de un telescopio individual, pero no equivale a disponer de una cámara capaz de leer cualquier documento a través de una ventana.
Los objetivos eran simples, reflectantes y estaban colocados en una posición conocida. El sistema necesitaba iluminarlos activamente, disponer de una línea de visión directa y realizar múltiples mediciones antes de reconstruir la imagen. El resultado tampoco era una fotografía instantánea, sino una representación calculada mediante procesamiento informático.
El estudio no probó aplicaciones en viviendas, vehículos, animales, monumentos arqueológicos ni infraestructuras. Esos usos, al igual que sus posibles efectos sobre la privacidad, son hipótesis derivadas de la capacidad del sistema y no resultados del experimento.
Una tecnología con aplicaciones más allá de la Tierra
Los investigadores consideran que la interferometría activa podría utilizarse en sistemas de teledetección de alta precisión, metrología y observación de objetos distantes. Una aplicación especialmente prometedora sería la detección y caracterización de pequeños fragmentos de basura espacial.
El equipo propone aumentar el número de emisores y telescopios, mejorar el muestreo e incorporar algoritmos más avanzados, incluidos sistemas de aprendizaje profundo, para obtener reconstrucciones más rápidas y fieles.
El prototipo chino todavía está lejos de convertirse en un dispositivo portátil capaz de leer textos cotidianos desde kilómetros de distancia. Sin embargo, demuestra que combinar láseres, detectores y cálculo computacional puede revelar detalles que permanecerían completamente borrosos para un telescopio convencional.
