Из-за проблем с нервной системой Ли Файнберг полностью ослеп на левый глаз. Ирония в том, что Файнберг последние 20 лет был менеджером по элементам оптического телескопа космического телескопа James Webb (JWST) и благодаря его стараниям многие технологические решения были использвоаны не только для наблюдения за космосом.
И хотя ему еще предстоит найти решение своей собственной проблемы со зрением, работа Файнберга с NASA над космическим телескопом James Webb в Центре космических полетов имени Годдарда помогла улучшить зрение миллионов людей, которые пользуются преимуществами ясного зрения, которые хирургия LASIK дает с помощью технологий. выделившийся из программы.
Успешные побочные продукты — неотъемлемая часть работы, которую NASA проводит с момента своего основания в 1958 году. От лиофилизированных пищевых продуктов и аппаратов для почечного диализа, разработанных для космической программы "Аполлон" в 1960-х годах, до надежной инфракрасной камеры и процесса изготовления Более прочный и менее загрязняющий окружающую среду бетон, получивший коммерческую лицензию в этом году, программы агентства привели в общей сложности к созданию около 2000 дочерних компаний.
В начале 2000-х годов инженеры NASA Goddard боролись с проблемой производства большого многосегментного зеркала для JWST. Преемник телескопа Hubble задумывался как крупнейший оптический телескоп в космосе с чувствительностью для наблюдения за объектами, слишком "молодыми", далекими или слабыми для Hubble. К тому времени, когда он был запущен в декабре прошлого года, разработка JWST уже давно посеяла семена улучшения зрения здесь, на Земле.
Необычный подход к золотому зеркалу
Телескоп Webb имеет большое золотое зеркало диаметром 6,5 метров с тонким слоем золота, которое помогает зеркалу JWST отражать инфракрасный свет. Удивительно смотреть на это, но это был настоящий производственный ад. Космические телескопы "видят", используя зеркала для сбора и фокусировки света от далеких звезд. Чем больше зеркало, тем больше деталей может увидеть телескоп. Многие из этих деталей скрыты от человеческого глаза, который не может видеть сквозь пыль в нашей вселенной.
Глядя в космос на невидимой длине волны, JWST может видеть сквозь пыль звезды и планеты, находящиеся так далеко, что расширение Вселенной привело к тому, что их свет сместился из видимого в инфракрасный.
Большое зеркало на самом деле представляет собой комбинацию 18 шестиугольных сегментов, которые нужно было сложить, чтобы поместить внутрь французской ракеты Ariane 5, которая запустила JWST. По словам Файнберга, каждый из сегментов исключительно легкий — легче, чем зеркало Hubble, в десять раз. Создание их с кривизной и поверхностью, необходимыми в очень холодной космической среде, не было чем-то, что NASA могло сделать 20 лет назад. В конце концов, инфракрасный космический телескоп Spitzer, запуск которого состоялся в 2003 году, имел зеркало диаметром всего 83 сантиметра.
NASA нужен был способ точного измерения зеркал как можно раньше во время производства, гарантирующий, что каждый сегмент достигает того же разрешения и предполагаемой кривизны, когда он был построен.
Файнберг и его коллеги думали, что они могут сделать это с помощью устройства, называемого сканирующим датчиком волнового фронта Шака-Хартмана, оптическим прибором, используемым для определения характеристик системы визуализации. NASA обратилось за помощью к компании WaveFront Sciences из Альбукерке, штат Нью-Мексико.
WaveFront уже использовала датчик Шака-Хартмана для измерения поверхности человеческого глаза для создания 3D-изображений контактных и интерокулярных линз, разрабатывая систему под названием Complete Ophthalmic Analysis System (COAS). Используя суперлюминесцентный диод (похожий на лазер) для измерения поверхности и контура глаза, COAS в конечном итоге найдет применение в процедурах LASIK и в системе под названием iDesign.
Развитие концепции
Создание новых алгоритмов для адаптации COAS к измерению поверхности зеркал JWST было чем-то, что компания рассматривала как естественный переход между астрономией и офтальмологией. Инвестиции NASA в WaveFront помогли ускорить разработку COAS, в то время как оба узнали об измерении зеркал Webb. Было значительное сходство в необходимости согласованных поверхностей и кривизны для 18 зеркал телескопа или двух глаз, хотя инженеры признают, что в то время они этого не замечали.
Инжинеры-офтальмологи говорят, что работа над проблемой JWST помогла WaveFront действительно расширить границы, чтобы измерять глаза людей более точным и быстрым способом с помощью лучшего оборудования.
WaveFront доработала iDesign и запустила систему в коммерческую эксплуатацию в 2015 году. К тому времени ее приобрела Abbott Medical Optics. В свою очередь, Johnson & Johnson приобрела iDesign в 2017 году, которая включила его в свою iDesign Refractive Studio, получившую одобрение FDA в 2018 году.
Если вы делали лазерную коррекцию, вы можете вспомнить, как смотрели в устройство iDesign в течение 20 секунд или около того. Он обрабатывает 3D-измерения глаза, которые регистрируются на встроенном дисплее. Врач вводит данные измерений в лазер для хирургической процедуры LASIK. iDesign Refractive Studio широко используется в индустрии ухода за оптикой, и его результаты получили широкое признание.
Другие побочные продукты JWST варьируются от оптических интерферометров до приложений для лазерных измерений, резки и сверления и телевизоров с плоским экраном. Фейнберг все время думал, что технологии, разработанные для Webb, будут иметь и другие применения:
...но я все равно был очень счастлив, что этот побочный продукт LASIK стал реальностью...