Лаборатория MIT Lincoln , расположенная в Лексингтоне, штат Массачусетс , является научно-исследовательским и опытно-конструкторским центром, финансируемым из федерального бюджета Министерством обороны США , призванным применять передовые технологии для решения проблем национальной безопасности . Научно-исследовательская деятельность сосредоточена на долгосрочном развитии технологий, а также на быстром создании и демонстрации прототипов систем . Ее основные компетенции — это датчики, интегрированное зондирование, обработка сигналов для извлечения информации, поддержка принятия решений и коммуникации. Эти усилия согласованы в рамках десяти миссий. Лаборатория также поддерживает несколько полевых площадок по всему миру.
Лаборатория передает большую часть своих передовых технологий государственным учреждениям, промышленности и академическим кругам и запустила более 100 стартапов. [1]
По настоянию Военно-воздушных сил США в 1951 году в Массачусетском технологическом институте (MIT) была создана Лаборатория Линкольна в рамках усилий по улучшению системы противовоздушной обороны США. [2] Основными сторонниками создания лаборатории были ветераны Радиационной лаборатории Массачусетского технологического института времен Второй мировой войны , в том числе физик и инженер-электрик Иван А. Геттинг , физик Луис Риденур и физик Джордж Э. Вэлли-младший. [2] [3]
Создание лаборатории было вызвано исследованиями Вэлли в области противовоздушной обороны США, кульминацией которых стал доклад Инженерного комитета по системам противовоздушной обороны 1950 года, в котором был сделан вывод о том, что Соединенные Штаты не готовы к угрозе воздушного нападения. Благодаря управлению лабораторией радиации Массачусетским технологическим институтом во время Второй мировой войны , опыту некоторых его сотрудников в Инженерном комитете по системам противовоздушной обороны и его доказанной компетентности в области передовой электроники, ВВС предположили, что Массачусетский технологический институт может провести исследования, необходимые для разработки противовоздушной обороны, которая могла бы обнаруживать, идентифицировать и в конечном итоге перехватывать воздушные угрозы. [4]
Джеймс Р. Киллиан , президент MIT, не горел желанием, чтобы MIT принимал участие в противовоздушной обороне. Он спросил ВВС США , может ли MIT сначала провести исследование, чтобы оценить необходимость в новой лаборатории и определить ее масштаб. Предложение Киллиана было одобрено, и исследование под названием Project Charles (по реке Чарльз , протекающей мимо MIT) было проведено в период с февраля по август 1951 года. В окончательном отчете Project Charles говорилось, что Соединенным Штатам нужна улучшенная система противовоздушной обороны, и однозначно поддерживалось создание лаборатории в MIT, посвященной проблемам противовоздушной обороны.
Первоначально это новое начинание называлосьПроект Линкольн, и место, выбранное для новой лаборатории, было на поле Лоренса Г. Хэнскома (теперь база ВВС Хэнском ), где встречаются города Бедфорд , Лексингтон и Линкольн в Массачусетсе . Проект Бедфорд (по противолодочной войне) и проект Лексингтон (по ядерному движению самолетов ) уже использовались, поэтому генерал-майор Патт, который отвечал за составление устава новой лаборатории, решил назвать проект по городу Линкольн. [5]
Система противовоздушной обороны Semi-Automatic Ground Environment (SAGE) является началом истории разработки инновационных технологий в лаборатории Массачусетского технологического института имени Линкольна. [6] Система была задумана для решения задачи обеспечения противовоздушной обороны континентальной части Соединенных Штатов. SAGE была разработана для сбора, анализа и, наконец, передачи данных с множества радаров , причем достаточно быстро, чтобы при необходимости можно было инициировать ответные действия защиты. Ключом к этой системе был компьютер , который мог надежно работать в режиме реального времени.
Компьютер Whirlwind Массачусетского технологического института , построенный в 1940-х годах, выглядел возможным кандидатом для системы. Однако Whirlwind не был надежным или достаточно быстрым для обработки, необходимой для анализа данных, поступающих с десятков, возможно, даже со 100 радаров. Джей Райт Форрестер , профессор Массачусетского технологического института, сыгравший важную роль в разработке Whirlwind, нашел прорыв, позволяющий компьютеру достичь выдающейся надежности и удвоенной скорости — память на магнитных сердечниках . Память на магнитных сердечниках произвела революцию в вычислениях. Компьютеры стали машинами, которые были не просто большими и быстрыми калькуляторами; их использование для различных приложений росло. Промышленность внимательно следила за этим развитием, приняв память на магнитных сердечниках, которая расширила возможности компьютеров.
Компьютер TX-0 , по сути, транзисторная версия Whirlwind, был построен в 1955 году и введен в эксплуатацию в 1956 году. Он был меньше и немного быстрее Whirlwind.
Whirlwind II не был завершён, но AN/FSQ-7 Combat Direction Central , основанный на элементах его конструкции, стал системой управления и контроля для сети противовоздушной обороны SAGE [7] [8] , и 6-й отдел лаборатории Линкольна принял участие в этой разработке. [9]
Lincoln Laboratory быстро завоевала репутацию пионера передовой электроники в системах противовоздушной обороны. Многие технические разработки, которые впоследствии превратились в усовершенствованные системы для обнаружения и отслеживания самолетов и наземных транспортных средств в воздухе, легли в основу современных исследований.
С момента создания лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института, сфера проблем расширилась с первоначального акцента на противовоздушной обороне до программ по наблюдению за космосом, противоракетной обороне , наземному наблюдению и идентификации объектов, коммуникациям, кибербезопасности, защите родины, высокопроизводительным вычислениям , управлению воздушным движением, а также разведке, наблюдению и рекогносцировке (ISR). Основные компетенции лаборатории — датчики, извлечение информации (обработка сигналов и встроенные вычисления), коммуникации, интегрированное зондирование и поддержка принятия решений, все это поддерживается мощной деятельностью в области передовых электронных технологий. [10]
Lincoln Laboratory проводит исследования и разработки, имеющие отношение к национальной безопасности, от имени военных служб, Управления министра обороны и других правительственных агентств. Проекты сосредоточены на разработке и прототипировании новых технологий и возможностей. Программная деятельность простирается от фундаментальных исследований, через моделирование и анализ, до проектирования и полевых испытаний прототипов систем. Упор делается на переход технологий [11] в промышленность.
Работа лаборатории Линкольна вращается вокруг обширного набора направлений: [12]
Лаборатория Линкольна также выполняет работы для агентств, не относящихся к Министерству обороны, такие как программы в области космической лазерной связи и космической науки, а также мониторинг окружающей среды для НАСА и Национального управления океанических и атмосферных исследований .
Распространение информации среди правительства, академических кругов и промышленности является основным направлением технической миссии Lincoln Laboratory. Широкое распространение технической информации достигается посредством ежегодных технических семинаров, [24] семинаров и курсов [24] , проводимых в лаборатории. Для достижения цели обмена знаниями лаборатория издает Lincoln Laboratory Journal , [25] который содержит комплексные статьи о текущих крупных исследованиях и журналистские статьи, освещающие новые проекты. Другие публикации [26] включают «Технические заметки», краткие описания возможностей и технических достижений лаборатории; «Годовой отчет», в котором освещаются технические достижения и текущие корпоративные и общественные инициативы; и обзорную брошюру «MIT Lincoln Laboratory: технологии в поддержку национальной безопасности». [27] Текущие новости о технических вехах лаборатории представлены на веб-сайте лаборатории. [28]
Лаборатория MIT Lincoln поддерживает тесные связи с кампусом MIT. [29] Постоянное научное сотрудничество, программы студенческих стажировок, взаимные серии семинаров, а также совместные общественные и образовательные проекты — это лишь некоторые из способов, которыми лаборатория и кампус обмениваются талантами, возможностями и ресурсами друг друга.
Около 1700 технических сотрудников работают над исследованиями, созданием прототипов и полевыми демонстрациями. Технический персонал представлен в широком спектре научных и инженерных областей, среди которых преобладают электротехника, физика, компьютерные науки и математика. Две трети профессионального персонала имеют ученые степени, и 60% из этих степеней находятся на уровне доктора.
Техническая работа организована в восьми подразделениях: [30] Технологии воздушной, противоракетной и морской обороны, Защита страны и управление воздушным движением, Кибербезопасность и информационные науки, Системы связи, Инженерное дело, Передовые технологии, Космические системы и технологии, а также Системы разведки, наблюдения и тактические системы.
Lincoln Laboratory поддерживает свою научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу с помощью инфраструктуры услуг из шести отделов: [31] Контрактные услуги, Услуги по обслуживанию объектов, Финансовые услуги, Информационные услуги, Службы безопасности и Кадровые ресурсы. Около 1300 человек, работающих в отделах обслуживания или в качестве технических специалистов, поддерживают научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую миссию лаборатории.
Lincoln Laboratory поддерживает несколько программ по работе с общественностью. Программы, которые продвигают образование в области науки, технологий, инженерии и математики для учащихся от детского сада до старшей школы, предлагаются местному сообществу и поддерживаются волонтерами со всей лаборатории. [32] Программа общественных услуг Lincoln Laboratory повышает осведомленность как о местных, так и о национальных потребностях, организуя мероприятия по сбору средств и работе с общественностью, которые поддерживают избранные благотворительные организации, медицинские исследования и войска США за рубежом. [33]
С 1995 года Lincoln Space Surveillance Complex в Уэстфорде, штат Массачусетс , играет ключевую роль в космической ситуационной осведомленности и общей миссии лаборатории по наблюдению за космосом. Сайт состоит из трех основных радаров — Millstone Deep-Space Tracking Radar ( радар L-диапазона ), Haystack Long-Range Imaging Radar ( диапазон W и X ) и Haystack Auxiliary Radar ( диапазон Ku ). Lincoln Laboratory также занимается полевыми работами на объектах в континентальной части США и Тихоокеанском регионе.
Лаборатория Линкольна выступает в качестве научного консультанта испытательного полигона Рейгана [34] на объекте армии США на атолле Кваджалейн, расположенном примерно в 2500 милях к западу-юго-западу от Гавайев . Лаборатория также поддерживает модернизацию инфраструктуры командования и управления полигона, включая приложения распознавания в реальном времени и средства принятия решений, разработанные в результате исследований в лаборатории.
Экспериментальный испытательный полигон лаборатории Линкольна ( ETS; obs. code : 704 ) — это электрооптический испытательный центр, расположенный на территории ракетного полигона Уайт-Сэндс в Сокорро , штат Нью-Мексико . ETS управляется лабораторией ВВС; ее основная миссия — разработка, оценка и передача передовых электрооптических технологий космического наблюдения. ETS является датчиком, вносящим вклад в Космическое командование ВВС США . Дочерняя программа для НАСА, Lincoln Near-Earth Asteroid Research (LINEAR), [35] использует наземные электрооптические телескопы для наблюдения за дальним космосом в Уайт-Сэндс для обнаружения комет и астероидов , в частности околоземных объектов . Большая часть всех известных малых планет в Солнечной системе была обнаружена в рамках этой программы. По состоянию на 2020 год Центр малых планет приписывает LINEAR открытие 149 793 малых планет с 1997 по 2012 год. С точки зрения общего числа открытий LINEAR является самой успешной программой исследования астероидов , когда-либо проводившейся. [36]
В 2013 году на орбитальном аппарате NASA Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer ( LADEE ) был установлен оптический коммуникационный терминал, созданный Lincoln Laboratory, который общался с наземным терминалом на другом объекте на ракетном полигоне White Sands. Эта система, Lunar Laser Communication Demonstration (LLCD), передавала данные в обоих направлениях на самых высоких скоростях, когда-либо зафиксированных для связи в глубоком космосе. За демонстрацией теперь следует ряд оптических систем, которые позволят передавать гораздо большие объемы данных как для научных открытий, так и для исследований человеком. [37]
Выделенные компании с 1951 г.: 106.
Корпорация
по разработке систем
... в разработке крупных компьютерных программ ... Burroughs ... электронное оборудование ... Western Electric ... помощь ВВС в координации и управлении всеми усилиями ... и проектировании зданий. ... проектный офис SAGE ... Командование по воздушным материаламПримечание: в фильме «Центр управления» противопоставляется «Центру данных».
42°27′32″с.ш. 71°16′03″з.д. / 42,4590°с.ш. 71,2674°з.д. / 42,4590; -71,2674
