Введение
Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса (или просто Лаборатория прикладной физики, или APL) является некоммерческим исследовательским центром (UARC) в округе Говард, штат Мэриленд. Он связан с Университетом Джона Хопкинса и насчитывает 8 700 сотрудников по состоянию на 2024 год. Лаборатория служит техническим ресурсом для Министерства обороны, НАСА и других правительственных учреждений. APL разработала многочисленные системы и технологии в области противовоздушной и противоракетной обороны, наземной и подводной военно-морской войны, компьютерной безопасности, космической науки и строительства космических аппаратов. Хотя APL предоставляет исследовательские и инженерные услуги правительству, это не традиционный подрядчик по обороне, поскольку это UARC и подразделение Университета Джона Хопкинса. APL - это научное и инженерное исследование и разработка, а не академическое подразделение, Джонса Хопкинса. Уайтингская школа инженерии Хопкинса предлагает программы для аспирантов с неполным рабочим днем для сотрудников лаборатории через свою программу "Инженерная работа для профессионалов". Курсы проводятся в семи местах в Балтиморе, Вашингтоне, включая Образовательный центр APL.
The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (or simply Applied Physics Laboratory, or APL) is a not for profit university affiliated research center (UARC) in Howard County, Maryland. It is affiliated with Johns Hopkins University and employs 8,700 people as of 2024. The lab serves as a technical resource for the Department of Defense, NASA, and other government agencies. APL has developed numerous systems and technologies in the areas of air and missile defense, surface and undersea naval warfare, computer security, and space science and spacecraft construction. While APL provides research and engineering services to the government, it is not a traditional defense contractor, as it is a UARC and a division of Johns Hopkins University. APL is a scientific and engineering research and development division, rather than an academic division, of Johns Hopkins. Hopkins' Whiting School of Engineering offers part time graduate programs for Lab staff members through its Engineering for Professionals program. Courses are taught at seven locations in the Baltimore Washington Metropolitan Area, including the APL Education Center.
История
APL была создана в 1942 году во время Второй мировой войны в рамках Отдела Т Управления научных исследований и развития в рамках усилий правительства по мобилизации национальных научных и инженерных знаний в рамках своих университетов. Ее основателем был Мерл Энтони Туве, который возглавлял Секцию Т на протяжении всей войны. Секция Т была создана 17 августа 1940 года. Согласно официальной истории Управления научных исследований и разработок, "Ученые против времени", APL было названием главной лаборатории Секции Т с 1942 года, а не названием организации в целом. Лаборатория прикладной физики Секции Т преуспела в разработке переменного времени, которая сыграла значительную роль в победе союзников. В ответ на успех этого устройства, в 1944 году APL создала пушку-директора MK 57. Удовлетворенный работой APL, ВМС поручили ему найти способ уничтожить угрозы управляемых ракет. С этого момента АПЛ стала активно участвовать в военных исследованиях. Ожидалось, что APL распустят в конце войны, но вместо этого они стали активно участвовать в разработке технологии управляемых ракет для ВМС. По просьбе правительства университет продолжил поддерживать лабораторию как общественную услугу. APL первоначально находилась в Сильвер-Спринг, штат Мэриленд, в гараже для подержанных автомобилей. APL начала переезжать в Лорел в 1954 году, построив здание стоимостью два миллиона долларов и расширив крыло в размере 700 000 долларов в 1956 году. Последний персонал переехал в новый объект в 1975 году. До переезда в Лорел, APL также поддерживала "Станцию Forest Grove", к северу от Сильвер-Спринг на Джорджии-авеню, недалеко от сегодняшнего метро Forest Glen, которая включала гиперзвуковой ветровой туннель. В 1963 году станция Форст-Гроув была освобождена и снесена, а симуляторы полетов были перенесены в Лорел. В 1960-х годах APL построила мобильный автомат под названием "Животное Джонса Хопкинса". Название лаборатории происходит от ее происхождения во Второй мировой войне, но основные сильные стороны APL - это системная инженерия и применение технологий. Более трех четвертей сотрудников - технические специалисты, а 25% имеют степень в области информатики и математики. APL проводит программы в области фундаментальных и прикладных исследований; исследовательской и передовой разработки; тестирования и оценки; и системной инженерии и интеграции.
Военные взносы
В 1950-х и 1960-х годах APL работала с ВМС США в рамках программы операции "Бамблби" над ракетами Talos, Tartar, Terrier и RIM 2 Terrier. Последующий проект ракеты RIM 50 Typhon, 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 разработан в известную теперь боевую систему Aegis на основе улучшенного терьера. В 1990 году APL участвовала в операции "Буря в пустыне" и была вовлечена в другие усилия. В том же десятилетии (1992 г.) APL совместно с Университетом Джона Хопкинса разработали алгоритм, позволяющий автоматически проводить анализ маммограммы. APL разработала операционную программу испытаний Pershing (OTP), оказала техническую поддержку операционному испытательному подразделению Pershing (POTU), выявила проблемные области и улучшила производительность и выживаемость систем Pershing.
Кампус
Современная лаборатория прикладной физики расположена в Лорел, штат Мэриленд, и занимает 461 акр с более чем 30 зданиями на месте. В окрестностях есть дополнительные кампусы. В кампусе есть много передовых инновационных и совместных пространств, а также современные лаборатории и испытательные сооружения. 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 специализированного лабораторного пространства. В 2022 году APL наняла своего первого менеджера по устойчивому развитию на полный рабочий день.
Образование и стажировки
В APL также работает программа для выпускников университета Джонса Хопкинса по инженерным и прикладным наукам, называемая "Инженерная специальность для профессионалов". Курсы проводятся в семи местах в Балтиморе, Вашингтоне, включая Образовательный центр APL.
Исследования
К 80-летию Лаборатории в 2022 году были сотни проектов, охватывающих 12 направлений миссии Лаборатории, которые сосредоточены на решении сложных исследовательских, инженерных и аналитических проблем, которые представляют критические проблемы для Соединенных Штатов. Проекты охватывают более традиционные области работы APL, включая противовоздушную и противоракетную оборону, подводную войну, новые проекты, такие как внутренняя безопасность, искусственный интеллект и кибероперации.
Оборона
ВМС США продолжают оставаться основным долгосрочным спонсором APL. Лаборатория выполняет работу для Агентства противоракетной обороны, Департамента внутренней безопасности, разведывательных агентств, Агентства перспективных исследовательских проектов обороны (DARPA) и других. Лаборатория поддерживает НАСА в области космической науки, проектирования и изготовления космических аппаратов и операций. APL внесла значительный вклад в области противовоздушной обороны, ударной и силовой проекции, подводной безопасности, противолодочной войны, оценки стратегических систем, командования и управления, распределенной информации и систем отображения, датчиков, обработки информации и космических систем.
Пространство
APL построил и эксплуатировал много космических аппаратов, включая навигационную систему TRANSIT, Geosat, ACE, TIMED, CONTOUR, MESSENGER, зонды Van Allen, миссию New Horizons на Плутон, миссию Parker Solar Probe на внешнюю корону Солнца и STEREO. Dragonfly - это перемещаемый посадочный аппарат в конфигурации восьмикоптера X8, который будет исследовать спутник Сатурна Титан, летя между посадочными пунктами, чтобы перемещаться по поверхности луны. В ноябре 2021 года APL запустила миссию Double Asteroid Redirection Test (DART), которая ударила по меньшему телу двойной астероидной системы в сентябре 2022 года и стала первой планетарной миссией защиты NASA. Астероид 132524 APL был назван в честь APL после пролета космического корабля New Horizons.
Протезы
В 2014 году APL вошла в историю с успешным использованием модульной протезной конечности - полностью искусственной суставной руки и руки - двусторонней ампутированной на уровне плеча. APL использовал алгоритмы распознавания образов, чтобы отследить, какие мышцы сокращаются, и позволить протезам двигаться в сочетании с телом ампутированного. Аналогичная технология была использована в 2016 году для демонстрации, в которой парализованный мужчина смог "удар кулаком" Барака Обамы, используя сигналы, отправленные от имплантированного чипа мозга. Эта конечность передавала сенсорную информацию от руки в мозг носителя. В 2023 году APL объявила, что исследователи разработали одно из самых маленьких, интенсивных и быстрых в мире устройств охлаждения, носимый термоэлектрический охладитель тонкой пленки (TFTEC), и объединились с нейробиологами, чтобы помочь ампутированным воспринимать температуру с помощью их фантомных конечностей. Технология получила награду R&D 100 в 2023 году.
Беспилотники
APL занимается исследованиями и производством беспилотных летательных аппаратов для армии США. Одним из последних проектов компании является создание беспилотного воздушного роя, которым может управлять один человек на земле.