stringtranslate.com

Лаборатория прикладной физики

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

Лаборатория служит техническим ресурсом для Министерства обороны , НАСА и других правительственных учреждений. APL разработала множество систем и технологий в области противовоздушной и противоракетной обороны, надводной и подводной морской войны, компьютерной безопасности , космической науки и строительства космических кораблей. [4] Хотя APL предоставляет правительству исследовательские и инженерные услуги, она не является традиционным оборонным подрядчиком , поскольку является UARC и подразделением Университета Джонса Хопкинса. APL — это научно-техническое подразделение Джонса Хопкинса, а не академическое подразделение, занимающееся исследованиями и разработками.

Инженерная школа Уайтинга Хопкинса предлагает программы последипломного образования для сотрудников лаборатории в рамках программы «Инженерное дело для профессионалов». Курсы преподаются в семи местах в столичном округе Балтимор-Вашингтон , включая Образовательный центр APL. [5]

История

APL был создан в 1942 году во время Второй мировой войны в рамках отдела T Управления научных исследований и разработок [6] как часть усилий правительства по мобилизации национального научного и инженерного опыта в его университетах. Ее директором-основателем был Мерл Энтони Туве , который возглавлял Отдел Т на протяжении всей войны. Секция Т была создана 17 августа 1940 года. [7] Согласно официальной истории [8] Управления научных исследований и разработок « Учёные против времени» , с 1942 года APL было названием главной лаборатории Секции Т, а не названием. организации в целом. [9] Лаборатории прикладной физики секции Т удалось разработать неконтактный взрыватель с изменяемым временем действия [10] , который сыграл значительную роль в победе союзников. [11] В ответ на успех взрывателя в 1944 году APL создала наводчик пушки MK 57. Довольный работой APL, военно-морской флот затем поручил ему найти способ нейтрализовать угрозу управляемых ракет. С этого момента APL стала активно участвовать в исследованиях военного времени. [12] Ожидалось, что APL будет расформирована в конце войны, но вместо этого стала активно участвовать в разработке технологий управляемых ракет для ВМФ. По запросу правительства Университет продолжал поддерживать лабораторию в качестве государственной службы.

Первоначально APL располагалась в Силвер-Спринг, штат Мэриленд, в гараже для подержанных автомобилей [13] в здании Вулф на 8621 Джорджия-авеню. [14] [15] APL начала переезжать в Лорел в 1954 году, построив здание стоимостью два миллиона долларов и расширив крыло стоимостью 700 000 долларов в 1956 году. [16] Последний персонал перешел на новый объект в 1975 году. [13] [17 ] ] Прежде чем переехать в Лорел, APL также содержала «Станцию ​​Форест-Гроув» к северу от Силвер-Спринг на Джорджия-авеню, недалеко от сегодняшней станции метро Форест-Глен , [18] которая включала в себя гиперзвуковую аэродинамическую трубу. Станция Форест-Гроув была освобождена и снесена в 1963 году, а симуляторы полета были перенесены в Лорел. В 1960-х годах компания APL построила мобильный автомат под названием Johns Hopkins Beast .

Название лаборатории происходит от ее происхождения во время Второй мировой войны, но основными сильными сторонами APL являются системное проектирование и применение технологий. Более трех четвертей сотрудников являются техническими специалистами, а 25% имеют степени в области компьютерных наук и математики. APL проводит программы фундаментальных и прикладных исследований; разведочные и перспективные разработки; тестирование и оценка; и системное проектирование и интеграция.

Вклад военного времени

В 1950-х и 1960-х годах APL работала с ВМС США в рамках программы операции «Шмель» над ракетами Talos , ракетами Tartar , Terrier и ракетами класса «земля-воздух» RIM-2 Terrier . Последующий проект ракеты RIM-50 «Тифон» , основанный на улучшенных ракетах «Талос» и «Тартар», хотя и был успешным, был отменен в 1963 году из-за высоких затрат и в конечном итоге превратился в ныне известную боевую систему «Иджис » на основе улучшенного «Терьера».

В 1990 году APL приняла участие в операции «Буря в пустыне» и, среди прочего, участвовала в работе кризисного центра в Персидском заливе [ нужны разъяснения ] . В том же десятилетии (1992 г.) компания APL совместно с Университетом Джонса Хопкинса разработала алгоритм, позволяющий автоматически анализировать маммограммы. [12]

Першинг

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

Кампус

Современная Лаборатория прикладной физики расположена в Лорел, штат Мэриленд , и занимает территорию в 461 акр, на территории которой расположено более 30 зданий. Дополнительные вспомогательные кампусы существуют в прилегающих районах. [21] Кампус включает в себя множество передовых площадок для инноваций и совместной работы, а также современные лаборатории и испытательные центры. [22]

В 2021 году APL открыла междисциплинарный исследовательский центр, известный как Корпус 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, наполненный естественным светом, STEM-центр и комбинацию из 100 комнат для совещаний, конференций и аудиторий. [23]

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

Образование и стажировки

APL также является домом для аспирантуры Джона Хопкинса в области инженерных и прикладных наук под названием «Инженерное дело для профессионалов». [25] Курсы преподаются в семи местах в столичном округе Балтимор-Вашингтон , включая Образовательный центр APL. [5]

STEM APL включает в себя несколько стажировок и программ, в том числе программу MESA в Мэриленде, которая представляет собой внеклассную программу для учащихся 3–12 классов; APL STEM в сообществе, который фокусируется на работе с сообществом STEM; STEM Academy — внеклассная программа для учащихся средних и старших классов (8–12 классы); и Студенческая программа APL «Вдохновлять, знакомить и обогащать» (ASPIRE), которая позволяет старшеклассникам и старшеклассникам получить опыт и изучить карьеру в области STEM до поступления в колледж. [26] [27]

Исследовать

К 80-летнему юбилею APL в 2022 году существовали сотни проектов, охватывающих 12 направлений деятельности Лаборатории, которые сосредоточены на решении сложных исследовательских, инженерных и аналитических проблем, которые представляют собой критические проблемы для Соединенных Штатов. [28] Проекты варьируются от проектов в более традиционных областях работы APL, включая противовоздушную и противоракетную оборону, подводную войну, до более новых проектов, таких как национальная безопасность, искусственный интеллект и кибероперации. [12]

APL имеет список из 12 «определяющих инноваций», в который входят революционные технологические прорывы лаборатории, создавшие переломные моменты в истории, в том числе бесконтактный взрыватель , транзит , томагавк и испытание на перенаправление двойного астероида (DART). [29]

Защита

ВМС США продолжают оставаться основным долгосрочным спонсором APL. Лаборатория выполняет работы для Агентства противоракетной обороны , Министерства внутренней безопасности , спецслужб, Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов ( DARPA ) и других. Лаборатория поддерживает НАСА посредством космической науки, проектирования и изготовления космических кораблей , а также выполнения миссий. APL внесла значительный вклад в области противовоздушной обороны, ударов и проецирования силы, безопасности подводных лодок , противолодочной борьбы, оценки стратегических систем, управления и контроля, систем распределенной информации и отображения, датчиков, обработки информации и космических систем.

Космос

Алан Стерн празднует успешный облет системы Плутона аппаратом New Horizons в 2015 году в Оперативном центре миссии APL.

APL построила и эксплуатировала множество космических аппаратов, в том числе навигационную систему TRANSIT , Geosat , ACE , TIMED , CONTOUR , MESSENGER , Van Allen Probes , [30] миссию New Horizons к Плутону , миссию Parker Solar Probe к внешней короне Солнца. , [31] и СТЕРЕО . [30]

В начале 1990-х годов APL начала строить автоматические космические зонды . Она выиграла контракт на строительство NEAR за треть цены, которую оценила Лаборатория реактивного движения (JPL), традиционный поставщик НАСА. Предложение APL побудило НАСА создать программу Discovery для сбора конкурирующих предложений для других миссий. В 2019 году предложенная APL миссия Dragonfly была выбрана четвертой миссией NASA New Frontiers . [32] [33] Dragonfly — это перемещаемый посадочный модуль в конфигурации октокоптера X8, который будет исследовать Титан, спутник Сатурна, летая между посадочными площадками и перемещаясь по поверхности Луны. В ноябре 2021 года APL запустила миссию «Испытание двойного перенаправления астероидов » (DART), которая в сентябре 2022 года поразила меньшее тело двойной системы астероидов и стала первой миссией НАСА по планетарной защите. [34]

Астероид 132524 APL был назван в честь APL после пролета космического корабля «Новые горизонты» .

Протезирование

В 2014 году компания APL вошла в историю, успешно применив модульный протез конечности — полностью искусственную шарнирно-сочлененную руку и кисть — человеком с двусторонней ампутированной конечностью на уровне плеч . APL использовала алгоритмы распознавания образов, чтобы отслеживать, какие мышцы сокращаются, и обеспечивать движение протеза вместе с телом человека с ампутированной конечностью. [35]

Похожая технология использовалась в 2016 году для демонстрации, в ходе которой парализованный мужчина смог «ударить кулаком» Барака Обаму, используя сигналы, посланные с имплантированного в мозг чипа . [36] Конечность возвращала сенсорную обратную связь от руки к мозгу владельца. В 2023 году APL объявила, что исследователи разработали одно из самых маленьких, самых мощных и быстрых холодильных устройств в мире — носимый тонкопленочный термоэлектрический холодильник (TFTEC) и объединились с нейробиологами, чтобы помочь людям с ампутированными конечностями воспринимать ощущение температуры с помощью своих фантомных конечностей. [37] В 2023 году эта технология получила награду R&D 100. [38]

Дроны

APL исследует и производит беспилотные летательные аппараты для вооруженных сил США. [39] Одним из последних проектов компании является беспилотный воздушный рой, которым может управлять один оператор на земле. [40]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Годовой отчет за 2022 год» (PDF) . Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . Проверено 6 января 2024 г.
  2. ^ ab «О АПЛ». Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса . Проверено 6 января 2024 г.
  3. ↑ Аб Хоган, губернатор Ларри (20 октября 2021 г.). «Губернатор Хоган празднует торжественное открытие нового исследовательского центра в лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса» . БайНет . Проверено 29 августа 2023 г.
  4. ^ «О АПЛ». Архивировано из оригинала 20 января 2016 года . Проверено 17 января 2016 г.
  5. ^ ab «Образовательный центр APL». Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса. Архивировано из оригинала 20 апреля 2013 года . Проверено 15 октября 2008 г.
  6. ^ Бакстер, Джеймс Финни (1946). Ученые против времени. Маленький, Браун. ISBN 9780598553881.
  7. ^ Холмс, Джейми (2020). 12 секунд тишины: как команда изобретателей, ремесленников и шпионов уничтожила нацистское супероружие. Хоутон Миффлин Харкорт. п. 44. ИСБН 978-1-328-46012-7.
  8. ^ «Записи Управления научных исследований и разработок». Национальный архив . 15 августа 2016 г. Проверено 1 сентября 2020 г.
  9. ^ Бакстер, Джеймс Финни (1946). Ученые против времени. Маленький, Браун. п. 230. ИСБН 9780598553881.
  10. ^ Симпсон, Джоан (апрель 2000 г.). «Забавный взрыватель с разрушительной целью». Журнал Джонса Хопкинса . Университет Джонса Хопкинса.
  11. ^ «Наша история». ДЖУ АПЛ . Университет Джонса Хопкинса. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 года . Проверено 12 марта 2015 г.
  12. ^ abc «APL в 70 лет». ДЖУ АПЛ . 2012. Архивировано из оригинала 15 октября 2013 года . Проверено 12 марта 2015 г.
  13. ^ ab www.jhuapl.edu (PDF) https://web.archive.org/web/20060911232526/http://www.jhuapl.edu/techdigest/td2104/hagler.pdf. Архивировано из оригинала (PDF) 11 сентября 2006 г. {{cite web}}: Отсутствует или пусто |title=( помощь )
  14. ^ Маккой, Джерри А; Общество, Silver Spring Historical (ноябрь 2005 г.). Исторический Серебряный источник. Аркадия. ISBN 978-0-7385-4188-4.
  15. ^ Гибсон, Р.Э. «Размышления о происхождении и ранней истории лаборатории прикладной физики» (PDF) . jhuapl.edu .
  16. ^ "Джонс Хопкинс позволяет заключить контракт в Мэриленде" . Вашингтон Пост . 27 марта 1955 года.
  17. ^ Газета Джонса Хопкинса: 25 марта 2002 г.
  18. ^ Карты Google
  19. ^ Ментцер-младший, Уильям Р. (1998). «Испытания и оценка наземных мобильных ракетных систем» (PDF) . Технический дайджест Johns Hopkins APL . Университет Джонса Хопкинса. Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 2 декабря 2014 г.
  20. ^ Лайман, Дональд Р. (май – июнь 1977 г.). «ПОТУ: Испытание Першинга в Европе и КОНУС» (PDF) . Журнал полевой артиллерии : 15–17.
  21. ^ "О: JHU | APL" .
  22. ^ «Лаборатории и оборудование | Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса» . www.jhuapl.edu . Проверено 29 августа 2023 г.
  23. ^ «APL Джонса Хопкинса открывает новую эру инноваций, сотрудничества и исследовательских возможностей | Лаборатория прикладной физики Университета Джонса Хопкинса» . www.jhuapl.edu . Проверено 29 августа 2023 г.
  24. ^ «Первый штатный менеджер по устойчивому развитию, нанятый в APL» (PDF) . Отчет об устойчивом развитии Университета Джонса Хопкинса за 2023 год : 15. 2023 г.
  25. ^ «Аспирантура JHU в области инженерии и прикладных наук» . ДЖУ АПЛ . Архивировано из оригинала 20 апреля 2013 года . Проверено 24 марта 2015 г.
  26. ^ "СТЕМ". secwww.jhuapl.edu . Проверено 29 августа 2023 г.
  27. ^ «В Лаборатории прикладной физики в Лорел перед инженером Говарда стоит задача объединить цветных детей и девочек с STEM» . Балтимор Сан . 26 февраля 2020 г. . Проверено 29 августа 2023 г.
  28. ^ "Кольца APL Джонса Хопкинса через 80 лет" . ДЖУАПЛ . Проверено 21 декабря 2022 г.
  29. ^ «Определение инноваций». www.jhuapl.edu . Проверено 21 декабря 2022 г.
  30. ^ ab «Космические пресс-релизы». ДЖУ АПЛ . Проверено 12 марта 2015 г.
  31. ^ «Солнечный зонд Паркер: миссия НАСА по прикосновению к Солнцу» . ДЖУ АПЛ . 18 марта 2014 года . Проверено 18 августа 2017 г.
  32. ^ НАСА выбирает дрон Титан для следующей миссии New Frontiers. Джефф Фауст, Space News . 27 июня 2019 г. Проверено 6 июля 2019 г.
  33. ^ «Стрекоза» НАСА будет летать вокруг Титана в поисках происхождения и признаков жизни. НАСА . 27 июня 2019 г. Проверено 6 июля 2019 г.
  34. ^ https://dart.jhuapl.edu/ Сайт проекта испытаний перенаправления двойного астероида
  35. ^ «Инвалид творит историю с помощью модульного протеза конечности APL» . ДЖУ АПЛ . 16 декабря 2014 года. Архивировано из оригинала 5 декабря 2017 года . Проверено 12 марта 2015 г.
  36. ^ «Смотрите, как Обама ударяет кулаком по роботизированной руке, работающей на мозговом чипе» . Новости Эн-Би-Си . Проверено 21 июля 2018 г.
  37. ^ Форд, Селия. «Как сделать бионические конечности (буквально) очень крутыми». Проводной . ISSN  1059-1028 . Проверено 29 августа 2023 г.
  38. ↑ Хини, Пол (22 августа 2023 г.). «Объявлены победители конкурса R&D 100 на 2023 год». Мир исследований и разработок . Проверено 29 августа 2023 г.
  39. ^ «Исследование дронов и роботизированная война: связь Хопкинса» . Сегодняшние анонсы . Университет Джонса Хопкинса. 20 апреля 2012 года . Проверено 13 августа 2012 г.
  40. ^ Производственная группа (13 августа 2012 г.). «Демонстрация расширенного контроля над роем БПЛА». Аэрокосмическое производство и проектирование . Компания Boeing и Лаборатория прикладной физики Университета Джона 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 связаться с автономными БПЛА, поставить им задачи и получить информацию без использования наземной станции управления. [...] Демонстрации проводятся в соответствии с соглашением о сотрудничестве между Boeing и JHU/APL, исследовательским центром при университете и подразделением Университета Джонса Хопкинса, которое уже почти 70 лет занимается решением важнейших национальных проблем посредством инновационного применения науки и технологий. годы. В кампусе Лорел, штат Мэриленд, работает около 5000 сотрудников.

39 ° 09'55 "N 76 ° 53'50" W  /  39,16528 ° N 76,89722 ° W  / 39,16528; -76,89722