stringtranslate.com

Лаборатория прикладной физики

Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса ( или просто Лаборатория прикладной физики , или APL ) — некоммерческий университетский исследовательский центр (UARC) в округе Ховард, штат Мэриленд . Он связан с Университетом Джонса Хопкинса и насчитывает 8700 сотрудников по состоянию на 2024 год. [2] APL — крупнейший в стране UARC . [3]

Лаборатория служит техническим ресурсом для Министерства обороны , НАСА и других правительственных агентств. APL разработала многочисленные системы и технологии в области противовоздушной и противоракетной обороны, надводной и подводной морской войны, компьютерной безопасности , а также космической науки и строительства космических аппаратов. [4] Хотя APL предоставляет правительству исследовательские и инженерные услуги, она не является традиционным оборонным подрядчиком , поскольку является UARC и подразделением Университета Джонса Хопкинса. APL является скорее научным и инженерным научно-исследовательским и опытно-конструкторским подразделением, чем академическим подразделением Университета Джонса Хопкинса.

Инженерная школа Whiting School of Engineering при Университете Хопкинса предлагает программы неполного рабочего дня для сотрудников лаборатории через свою программу Engineering for Professionals. Курсы преподаются в семи местах в районе метрополии Балтимор-Вашингтон , включая образовательный центр APL. [5]

История

APL была создана в 1942 году во время Второй мировой войны в рамках Секции T Управления научных исследований и разработок [6] в рамках усилий правительства по мобилизации научных и инженерных знаний страны в своих университетах. Ее директором-основателем был Мерл Энтони Туве , который руководил Секцией T на протяжении всей войны. Секция T была создана 17 августа 1940 года. [7] Согласно официальной истории [8] Управления научных исследований и разработок, Ученые против времени , APL было названием главной лаборатории Секции T с 1942 года, а не названием организации в целом. [9] Лаборатория прикладной физики Секции T преуспела в разработке неконтактного взрывателя переменного времени [10], который сыграл значительную роль в победе союзников. [11] В ответ на успех взрывателя APL создала в 1944 году систему наведения орудия MK 57. Довольные работой APL, ВМС поручили ей миссию по поиску способа нейтрализации угроз управляемых ракет. С этого момента APL стала активно участвовать в военных исследованиях. [12] Ожидалось, что APL будет расформирована в конце войны, но вместо этого она стала активно участвовать в разработке технологий управляемых ракет для ВМС. По просьбе правительства университет продолжал содержать лабораторию в качестве общественной службы.

Первоначально APL располагалась в Силвер-Спринг, штат Мэриленд, в гараже для подержанных автомобилей [13] в здании Wolfe по адресу 8621 Georgia Avenue. [14] [15] APL начала переезжать в Лорел в 1954 году, построив здание стоимостью в два миллиона долларов и расширив крыло за 700 000 долларов в 1956 году. [16] Последний персонал переехал в новое здание в 1975 году. [13] [17] До переезда в Лорел APL также обслуживала «Станцию ​​Форест-Гроув» к северу от Силвер-Спринг на Джорджия-Авеню недалеко от сегодняшнего метро Forest Glen , [18] которая включала гиперзвуковую аэродинамическую трубу. Станция Форест-Гроув была освобождена и снесена в 1963 году, а симуляции полетов были перенесены в Лорел. В 1960-х годах APL построила мобильный автомат под названием Johns Hopkins Beast .

Название лаборатории связано с ее происхождением во время Второй мировой войны, но основными сильными сторонами APL являются системная инженерия и применение технологий. Более трех четвертей персонала являются техническими специалистами, а 25% имеют степени в области компьютерных наук и математики. APL проводит программы по фундаментальным и прикладным исследованиям; поисковым и перспективным разработкам; испытаниям и оценке; а также системной инженерии и интеграции.

Вклады военного времени

В 1950-х и 1960-х годах APL работала с ВМС США в рамках программы Operation Bumblebee по ракетам Talos , Tartar , Terrier и RIM-2 Terrier Surface to Air Missile. Последующий проект RIM-50 Typhon Missile, основанный на улучшенных ракетах Talos и Tartar, хотя и был успешным, был отменен в 1963 году из-за высоких затрат и в конечном итоге был преобразован в ныне известную боевую систему Aegis Combat System, основанную на улучшенной Terrier.

В 1990 году APL включилась в операцию «Буря в пустыне» и участвовала в работе Gulf Crisis Room [ необходимо разъяснение ] среди прочих усилий. В том же десятилетии (1992) APL совместно с Университетом Джонса Хопкинса разработала алгоритм, который позволил проводить автоматический анализ маммограмм. [12]

Першинг

В 1965 году армия США заключила контракт с APL на разработку и реализацию программы испытаний и оценки ракетных систем Pershing . [19] APL разработала программу эксплуатационных испытаний Pershing (OTP), оказала техническую поддержку испытательному подразделению Pershing (POTU), выявила проблемные области и улучшила производительность и живучесть систем Pershing. [20]

кампус

Современная лаборатория прикладной физики расположена в Лореле, штат Мэриленд , и занимает площадь в 461 акр с более чем 30 зданиями на территории. Дополнительные вспомогательные кампусы существуют в близлежащих районах. [21] Кампус включает в себя несколько передовых инновационных и совместных пространств, а также современные лаборатории и испытательные центры. [22]

В 2021 году APL открыл междисциплинарный исследовательский центр, известный как Здание 201, площадью 263 000 квадратных футов, аудиторией на 200 человек и более 90 000 квадратных футов специализированных лабораторных помещений. [3] Здание также включает в себя четырехэтажный атриум, заполненный естественным светом, STEM-центр и комбинацию из 100 комнат для совещаний, конференций и аудиторий. [23]

В 2022 году компания APL наняла своего первого штатного менеджера по устойчивому развитию. [24]

Образование и стажировки

APL также является домом для аспирантской программы Университета Джонса Хопкинса по инженерии и прикладным наукам, которая называется «Инженерия для профессионалов». [25] Курсы преподаются в семи местах в районе метрополии Балтимор-Вашингтон , включая образовательный центр APL. [5]

STEM-программы APL включают несколько стажировок и программ, включая программу Maryland MESA, которая является внешкольной программой для учеников 3–12 классов; STEM in the Community APL, которая фокусируется на работе с сообществом STEM; STEM Academy, которая является внешкольной программой для учеников средних и старших классов (8–12 классы); и студенческую программу APL по вдохновению, установлению связей и обогащению (ASPIRE), которая позволяет ученикам младших и старших классов знакомиться с карьерой в области STEM и изучать ее перед поступлением в колледж. [26] [27]

Исследовать

По состоянию на 80-ю годовщину APL в 2022 году, сотни проектов охватывали 12 направлений деятельности лаборатории, которые были сосредоточены на решении сложных исследовательских, инженерных и аналитических проблем, представляющих критические проблемы для Соединенных Штатов. [28] Проекты охватывают как более традиционные направления работы APL, включая противовоздушную и противоракетную оборону, подводную войну, так и более новые проекты, такие как внутренняя безопасность, искусственный интеллект и кибероперации. [12]

Оборона

ВМС США продолжают оставаться основным долгосрочным спонсором APL. Лаборатория выполняет работы для Агентства по противоракетной обороне , Министерства внутренней безопасности , разведывательных агентств, Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны ( DARPA ) и других. Лаборатория поддерживает NASA посредством космической науки, проектирования и изготовления космических аппаратов и проведения миссий. APL внесла значительный вклад в области противовоздушной обороны, ударов и проецирования мощности, безопасности подводных лодок , противолодочной войны, оценки стратегических систем, командования и управления, распределенных информационных и дисплейных систем, датчиков, обработки информации и космических систем.

Космос

Алан Стерн празднует успешный пролет аппарата New Horizons над системой Плутона в 2015 году в Центре управления миссией APL.

APL построила и эксплуатировала множество космических аппаратов, включая навигационную систему Transit , Geosat , ACE , TIMED , CONTOUR , MESSENGER , зонды Van Allen , [29] миссию New Horizons к Плутону , миссию Parker Solar Probe к внешней короне Солнца, [30] и STEREO . [29]

В начале 1990-х годов APL начала строить роботизированные космические зонды . Она выиграла контракт на строительство NEAR за одну треть цены, которую оценила Лаборатория реактивного движения (JPL), традиционный поставщик NASA. Предложение APL заставило NASA создать Программу Discovery для поиска конкурирующих предложений для других миссий. В 2019 году предложенная APL миссия Dragonfly была выбрана в качестве четвертой миссии NASA New Frontiers . [31] [32] Dragonfly — это перемещаемый посадочный модуль в конфигурации октокоптера X8, который будет исследовать спутник Сатурна Титан , пролетая между местами посадки для перемещения по поверхности луны. В ноябре 2021 года APL запустила миссию Double Asteroid Redirection Test (DART), которая в сентябре 2022 года столкнулась с меньшим телом двойной астероидной системы и стала первой миссией NASA по планетарной обороне. [33]

Астероид 132524 APL был назван в честь APL после пролета мимо него космического аппарата New Horizons .

Протезирование

В 2014 году компания APL вошла в историю благодаря успешному использованию модульного протеза конечности — полностью искусственной сочлененной руки и кисти — человеком с двусторонней ампутацией плеча . Компания APL использовала алгоритмы распознавания образов для отслеживания сокращающихся мышц и обеспечения движения протезов вместе с телом человека с ампутацией. [34]

Подобная технология использовалась в 2016 году для демонстрации, в которой парализованный мужчина смог «ударить кулаком» Барака Обаму , используя сигналы, отправленные с имплантированного мозгового чипа . [35] Конечность возвращала сенсорную обратную связь от руки к мозгу владельца. В 2023 году APL объявила, что исследователи разработали одно из самых маленьких, самых интенсивных и быстрых в мире охлаждающих устройств, носимый тонкопленочный термоэлектрический охладитель (TFTEC), и объединились с нейробиологами, чтобы помочь людям с ампутированными конечностями воспринимать ощущение температуры с помощью своих фантомных конечностей. [36] Технология получила награду R&D 100 в 2023 году. [37]

Дроны

APL исследует и производит беспилотные летательные аппараты для армии США. [38] Один из последних проектов — беспилотный летательный рой, которым может управлять один оператор на земле. [39]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "2022 Annual Report" (PDF) . Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory . Получено 6 января 2024 г. .
  2. ^ ab "About APL". Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . Получено 4 сентября 2024 г.
  3. ^ ab Hogan, губернатор Ларри (20 октября 2021 г.). "Губернатор Хоган отмечает грандиозное открытие нового исследовательского объекта в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса". The BayNet . Получено 29 августа 2023 г.
  4. ^ "About APL". Архивировано из оригинала 20 января 2016 года . Получено 17 января 2016 года .
  5. ^ ab "APL Education Center". Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. Архивировано из оригинала 20 апреля 2013 года . Получено 15 октября 2008 года .
  6. ^ Бакстер, Джеймс Финни (1946). Ученые против времени. Литтл, Браун. ISBN 9780598553881.
  7. ^ Холмс, Джейми (2020). 12 секунд тишины: как команда изобретателей, мастеров и шпионов уничтожила нацистское супероружие. Houghton Mifflin Harcourt. стр. 44. ISBN 978-1-328-46012-7.
  8. ^ «Записи офиса научных исследований и разработок». Национальный архив . 15 августа 2016 г. Получено 1 сентября 2020 г.
  9. ^ Бакстер, Джеймс Финни (1946). Ученые против времени. Литтл, Браун. стр. 230. ISBN 9780598553881.
  10. ^ Симпсон, Джоанн (апрель 2000 г.). «Забавный маленький Фьюз с разрушительной целью». Журнал Джона Хопкинса . Университет Джона Хопкинса.
  11. ^ "Наша история". JHU APL . Университет Джонса Хопкинса. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 года . Получено 12 марта 2015 года .
  12. ^ abc "APL at 70". JHU APL . 2012. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 г. Получено 12 марта 2015 г.
  13. ^ ab Hagler, Michael L.; Loesch, James E.; Kozak, William E.; Grose, Ray W.; Connelly, Marc R. "The APL Campus: Past, Present, and Future" (PDF) . www.jhuapl.edu . Архивировано из оригинала (PDF) 11 сентября 2006 г.
  14. ^ Маккой, Джерри А.; Общество, Silver Spring Historical (ноябрь 2005 г.). Исторический Silver Spring. Аркадия. ISBN 978-0-7385-4188-4.
  15. ^ Гибсон, Р. Э. «Размышления о происхождении и ранней истории лаборатории прикладной физики» (PDF) . jhuapl.edu .
  16. ^ "Университет Джонса Хопкинса заключит контракт в Мэриленде". The Washington Post . 27 марта 1955 г.
  17. ↑ Газета Университета Джонса Хопкинса: 25 марта 2002 г.
  18. ^ Карты Google
  19. ^ Ментцер-младший, Уильям Р. (1998). «Испытания и оценка наземно-мобильных ракетных систем» (PDF) . Johns Hopkins APL Technical Digest . Johns Hopkins University. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. . Получено 2 декабря 2014 г. .
  20. ^ Лайман, Дональд Р. (май–июнь 1977 г.). «POTU: Тестирование «Першинга» в Европе и КОНУС» (PDF) . Field Artillery Journal : 15–17.
  21. ^ "О:JHU|APL".
  22. ^ "Лаборатории и объекты | Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса". www.jhuapl.edu . Получено 29 августа 2023 г. .
  23. ^ "Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса открывает новую эру инноваций, сотрудничества и исследовательских возможностей | Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса". www.jhuapl.edu . Получено 29 августа 2023 г.
  24. ^ «Первый штатный менеджер по устойчивому развитию нанят в APL» (PDF) . Отчет об устойчивом развитии Университета Джонса Хопкинса за 2023 год : 15. 2023.
  25. ^ "JHU Graduate Program in Engineering and Applied Sciences". JHU APL . Архивировано из оригинала 20 апреля 2013 г. Получено 24 марта 2015 г.
  26. ^ "STEM". secwww.jhuapl.edu . Получено 29 августа 2023 г. .
  27. ^ «В лаборатории прикладной физики в Лореле инженер из Говарда поставил себе задачу познакомить цветных детей и девочек с STEM». Baltimore Sun . 26 февраля 2020 г. Получено 29 августа 2023 г.
  28. ^ "Johns Hopkins APL Rings in 80 Years". JHUAPL . Получено 21 декабря 2022 г. .
  29. ^ ab "Space Press Releases". JHU APL . Получено 12 марта 2015 г.
  30. ^ «Parker Solar Probe: A NASA Mission to Touch the Sun». JHU APL . 18 марта 2014 г. Получено 18 августа 2017 г.
  31. ^ NASA выбирает беспилотник Titan для следующей миссии New Frontiers. Джефф Фауст, Space News . 27 июня 2019 г. Получено 6 июля 2019 г.
  32. ^ «Стрекоза» НАСА облетит Титан в поисках истоков и признаков жизни. НАСА . 27 июня 2019 г. Получено 6 июля 2019 г.
  33. ^ https://dart.jhuapl.edu/ Сайт проекта по тестированию перенаправления двойного астероида
  34. ^ "Amputee Makes History with APL's Modular Prosthetic Limb". JHU APL . 16 декабря 2014 г. Архивировано из оригинала 5 декабря 2017 г. Получено 12 марта 2015 г.
  35. ^ "Смотрите, как Обама бьет кулаком по роботизированной руке, работающей на мозговом чипе". NBC News . Получено 21 июля 2018 г.
  36. ^ Форд, Селия. «Как сделать бионические конечности (буквально) очень крутыми». Wired . ISSN  1059-1028 . Получено 29 августа 2023 г.
  37. ^ Хени, Пол (22 августа 2023 г.). «Объявлены победители R&D 100 2023 года». Research & Development World . Получено 29 августа 2023 г. .
  38. ^ "Исследования дронов и роботизированная война: связь с Хопкинсом". Сегодняшние объявления . Университет Джонса Хопкинса. 20 апреля 2012 г. Получено 13 августа 2012 г.
  39. ^ Manufacturing Group (13 августа 2012 г.). «Демонстрация расширенного управления роем БПЛА». Аэрокосмическое производство и проектирование . Boeing и Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса (JHU/APL) продемонстрировали, что оператор на земле, используя только ноутбук и военную радиостанцию, может управлять «роем» беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Несмотря на ограниченную летную подготовку, оператор смог подключиться к автономным БПЛА, задать им задачи и получить информацию без использования наземной станции управления. [...] Демонстрации проводятся в рамках соглашения о сотрудничестве между Boeing и JHU/APL, исследовательским центром, аффилированным с университетом, и подразделением Университета Джонса Хопкинса, которое решает важнейшие национальные проблемы посредством инновационного применения науки и технологий на протяжении почти 70 лет. В его кампусе в Лорел, штат Мэриленд, работает около 5000 сотрудников.

39°09′55″с.ш. 76°53′50″з.д. / 39,16528°с.ш. 76,89722°з.д. / 39,16528; -76,89722