L'imager StarTiger funziona a due frequenze:0,25 THz e 0,3 THz. Cattura le onde submillimetriche naturali e avere risposte a due frequenze fornisce un mezzo per il contrasto tra materiali con diverse proprietà di trasmissione e riflessione, creando efficacemente due colori. Qui si vede una mano catturata dall'imager StarTiger e le quattro immagini illustrano le fasi di elaborazione per estrarre le informazioni. Credito:Agenzia spaziale europea
Ci sono alte probabilità che tu abbia già interagito con una delle invenzioni di più vasta portata dell'ESA senza rendertene conto. Le telecamere di sicurezza Terahertz, attualmente impiegate in 18 paesi tra cui molti dei principali aeroporti e la metropolitana di Los Angeles, scansionano i passeggeri alla ricerca di armi nascoste o contrabbando nei loro vestiti fino a 10 metri di distanza, operando in maniera del tutto passiva, base non invasiva.
Non è necessario entrare in una macchina dedicata, come con gli scanner a raggi X:basta passare. Nessuna radiazione viene emessa dall'imager; invece funziona rilevando le onde "terahertz" ad altissima frequenza emesse da tutto ciò che è caldo, compreso il corpo umano, ed evidenziando qualsiasi cosa blocchi queste emissioni. La risoluzione di scansione è sufficientemente bassa da non rivelare alcun dettaglio anatomico.
"I nostri imager stanno esaminando il contrasto termico tra la temperatura del corpo e qualsiasi oggetto nascosto intorno al corpo, " spiega Colin Evans, CEO della società Thruvision, concessione in licenza della tecnologia di imaging terahertz dai detentori del brevetto ESA e dal Rutherford Appleton Laboratory nel Regno Unito.
"Perché sono sensori passivi, non emettendo energia dannosa, quindi il loro funzionamento è coperto dalla normativa CCTV standard. È come guardare qualcuno con gli occhiali per la visione notturna, tranne che a frequenza più alta."
La tecnologia risale all'inizio di questo secolo, e un ambizioso sforzo di ricerca ESA-RAL. Questo è stato il primo dei progetti "StarTiger" guidati dall'ESA, riunire i migliori esperti in un unico sito per lavorare su un unico, progetto prioritario.
"Le onde terahertz e submillimetriche sono usate abbastanza spesso nello spazio, " spiega Peter de Maagt, capo della Sezione Antenne e Onde Sub-MM dell'ESA, e coautore del brevetto lato ESA. "Ad esempio per tracciare la prima evoluzione galattica, o per eseguire sondaggi di temperatura e umidità per previsioni meteorologiche e ricerche atmosferiche.
"Ma i dispositivi di allora erano davvero ingombranti, costruito da blocchi non integrati, e l'imaging multifrequenza in tempo reale era ancora un problema. Quello che abbiamo fatto è stato integrare completamente tutto in un'unità molto piccola simile a una carta di credito.
"L'intera base di StarTiger è che, alla fine, dobbiamo produrre hardware funzionante, non solo un rapporto. Quindi abbiamo preso di mira una fotocamera in grado di fotografare la mano umana in onde terahertz. Abbiamo sfruttato la tecnologia di microlavorazione utilizzata per la tecnologia dei telefoni cellulari per farlo funzionare, ottenendo diversi primati mondiali tecnici nel processo."
Migliaia di passeggeri giornalieri sulla metropolitana di Los Angeles viaggeranno in modo più sicuro grazie al dispiegamento della tecnologia di screening all'avanguardia brevettata dall'ESA per rilevare armi nascoste o esplosivi. Le nuove telecamere di screening della società britannica Thruevision, posizionate in vari punti del sistema della metropolitana di Los Angeles, possono rilevare oggetti metallici e non metallici sul corpo di una persona. Sono in grado di controllare fino a 2000 passeggeri all'ora. Credito:Thruevision
Il Dr. Chris Mann ha guidato il lavoro dal lato RAL, ed è l'altro co-autore del brevetto:"Ogni singolo elemento del rivelatore doveva essere realizzato a mano utilizzando fresatrici. Abbiamo dovuto riprogettare tutte le ottiche perché non eravamo radioastronomi che guardavano a anni luce di distanza ma volevano qualcosa a pochi metri di distanza.
"La sfida ha davvero catturato l'immaginazione delle persone, ed è qui che l'approccio StarTiger ha preso il suo posto, perché abbiamo realizzato in pochi mesi quello che altrimenti ci sarebbero voluti anni".
Il dottor Mann ha continuato a fondare Thruvision, oggi ricopre il ruolo di Chief Scientific Advisor dell'azienda. Ricopre lo stesso ruolo in un'altra società, SubTeraNDT, applicando lo stesso brevetto ESA-RAL per l'ispezione delle infrastrutture petrolifere e del gas.
"È stato un lungo processo, ma oggi Thruvision è ben consolidata, " aggiunge Colin Evans. "Basato sulla strada da RAL, il nostro sensore centrale è prodotto qui. E abbiamo lavorato duramente per creare una catena di approvvigionamento completa per i nostri componenti di altissima precisione, che operano a 250 Ghz, molto al di sopra della norma.
La scansione Terahertz individua l'arma. Credito:ThruVision
Le onde terahertz occupano una porzione dello spettro tra infrarossi e microonde, da 10¹¹ a 10¹³ Hertz. Credito:Agenzia spaziale europea
Scansione Thruvision con telecamera terahertz. Credito:Thruvision
"Siamo molto orgogliosi del nostro patrimonio tecnologico pionieristico ESA e RAL, e questo taglia assolutamente la senape sulla scena mondiale, dandoci un pedigree molto forte".
La tecnologia terahertz fa parte del portafoglio dei diritti di proprietà intellettuale dell'ESA, costituito da circa 450 brevetti su innovazioni spaziali, disponibile per la licenza da parte di società europee sia per applicazioni spaziali che terrestri.
