إدوارد جورج بوين

إدوارد جورج " تافي " بوين ، الحائز على وسام الإمبراطورية البريطانية وزميل الجمعية الملكية (14 يناير 1911 - 12 أغسطس 1991)، ^{[ 1 ]} كان فيزيائيًا ويلزيًا أسهم إسهامًا كبيرًا في تطوير الرادار . كما كان من أوائل علماء الفلك الراديوي ، ولعب دورًا محوريًا في تأسيس علم الفلك الراديوي في أستراليا والولايات المتحدة. ^{[ 2 ]}

وُلد إدوارد جورج بوين في كوكيت في سوانزي ، ^{[ 3 ]} جنوب ويلز، لجورج بوين وإيلين آن (ني أوين). كان جورج بوين عاملًا في مصنع للصلب في سوانزي.

منذ صغره، أبدى بوين اهتماماً كبيراً بالراديو والكريكيت . التحق بجامعة سوانزي ودرس الفيزياء والتخصصات ذات الصلة. تخرج بمرتبة الشرف الأولى عام 1930، وواصل أبحاثه في الدراسات العليا حول الأشعة السينية وبنية السبائك، وحصل على درجة الماجستير عام 1931.

أكمل دراسته للدكتوراه تحت إشراف البروفيسور إدوارد فيكتور أبلتون في كلية كينجز بلندن . ^{[ 3 ]} وكجزء من بحثه، أمضى بوين جزءًا كبيرًا من عامي 1933 و1934 يعمل على جهاز تحديد اتجاه أشعة الكاثود في محطة أبحاث الراديو في سلاو ، وهناك لفت انتباه روبرت واتسون-وات ، ليصبح بذلك أحد المساهمين في التاريخ المبكر للرادار. وفي عام 1935، عيّنه واتسون-وات للعمل في فريق تطوير الرادار كضابط علمي مبتدئ. ^{[ 3 ]}

شُكّلت لجنة للدراسات العلمية للدفاع الجوي برئاسة هنري تيزارد . وقبل الاجتماع الأول لتلك اللجنة في أوائل عام 1935، سألت الحكومة واتسون-وات عما إذا كان بإمكان شعاع مكثف من الموجات الراديوية، يُعرف باسم "شعاع الموت"، إسقاط طائرة. أفاد واتسون-وات بأن "شعاع الموت" غير عملي، لكنه اقترح إمكانية استخدام الموجات الراديوية لكشف طائرات العدو بدلاً من تدميرها. ^{[ 4 ]}

بعد نجاح تجربة انعكاس الموجات الراديوية بواسطة طائرة في فبراير 1935، انطلق تطوير الرادار، ^{[ 5 ]} وشُكِّل فريق من خمسة أشخاص، من بينهم بوين، في أورفوردنيس تحت غطاء إجراء أبحاث الغلاف الأيوني. كانت مهمة بوين تجميع جهاز إرسال، ونجح بسرعة في رفع طاقة النبضة إلى أكثر من 100  كيلوواط.

تم رصد أول طائرة في 17 يونيو 1935 على بُعد 27 كيلومترًا . وبحلول أوائل عام 1936، وبعد العديد من التحسينات، أصبح بالإمكان رصد الطائرات على مسافات تصل إلى 160 كيلومترًا . وقد دفع هذا إلى البدء في إنشاء سلسلة من محطات الرادار ( سلسلة المحطات الرئيسية أو CH)، والتي كانت تغطي في البداية مسارات الاقتراب من لندن فقط. ونتيجة لذلك، تم توسيع الفريق في أورفوردنيس، وفي مارس 1936، تم الحصول على مقر جديد في قصر باودسي .  

بناءً على طلبه، نُقل بوين إلى مهمة البحث في إمكانية تركيب رادار في طائرة. إلا أن بوين أنقذ الموقف عندما فشلت تجربة جهاز الإرسال الجديد في قصر باودسي. قبل عودة السير هيو داودينغ الساخط إلى لندن، قدّم له بوين عرضًا مرتجلًا لرادار تجريبي، بُني كجزء من برنامجه للرادار المحمول جوًا، والذي كان يرصد الطائرات على مسافات تصل إلى 80 كيلومترًا . بعد العمل طوال الليل، أعاد بوين تشغيل جهاز الإرسال القديم في أورفورد نيس لعرض اليوم التالي، مما سمح للحكومة وسلاح الجو الملكي بمواصلة توسيع سلسلة المحطات الساحلية. 

كان تركيب الرادار في الطائرات صعباً نظراً لحجم ووزن المعدات والهوائي. علاوة على ذلك، كان على المعدات العمل في بيئة باردة ومهتزة. خلال السنوات القليلة التالية، تمكن بوين وفريقه من حل معظم هذه المشاكل. على سبيل المثال، حل مشكلة إمداد الطاقة في الطائرات باستخدام مولد كهربائي يعمل بمحرك، وشجع شركة إمبريال للصناعات الكيميائية (ICI) على إنتاج أول كابلات ترددات لاسلكية معزولة بمادة البولي إيثيلين الصلبة .

استمرت التحسينات حتى سبتمبر 1937، حين قدّم بوين عرضًا تجريبيًا مثيرًا وغير متوقع لتطبيق الرادار، وذلك بالبحث عن الأسطول البريطاني في بحر الشمال في ظروف رؤية ضعيفة، حيث رصد ثلاث سفن حربية رئيسية . أصبح لدى فريق بوين للرادار المحمول جوًا مشروعان رئيسيان، أحدهما لرصد السفن والآخر لاعتراض الطائرات. كما أجرى بوين تجربة قصيرة لاستخدام الرادار المحمول جوًا لرصد معالم أرضية، مثل المدن والخطوط الساحلية، للمساعدة في الملاحة.

مع اندلاع الحرب العالمية الثانية ، نُقلت وحدة بوين إلى سانت أثان . وكان من أوائل ما قام به بوين هناك محاولة رصد الغواصات باستخدام الرادار. في ذلك الوقت، كان جون راندال وهاري بوت قد طورا مغنطرون التجويف ، مما جعل الرادار المحمول جواً أداةً فعالة. وبحلول ديسمبر 1940، أصبحت الطائرات العملياتية قادرة على رصد الغواصات على مسافة تصل إلى 24 كيلومتراً . كان لهذه التقنية أثرٌ بالغٌ في كسب معركة الأطلسي، التي مكّنت في نهاية المطاف من حشد القوات بحراً لغزو أوروبا . 

في أبريل 1941، كانت قيادة السواحل التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني تُسيّر دوريات مضادة للغواصات باستخدام حوالي 110 طائرات مُجهزة بالرادار. وقد ساهم ذلك في زيادة رصد الغواصات ليلاً ونهاراً. لم تكن سوى قلة من الهجمات قاتلة حتى منتصف عام 1942، حين تم إدخال كشاف ضوئي قوي، يُعرف باسم " ضوء لي" ، والذي كان يُضيء الغواصة. ونتيجة لذلك، اضطرت الغواصات الألمانية إلى إعادة شحن بطارياتها نهاراً لتتمكن على الأقل من رؤية الطائرات القادمة. وقد ساهم الرادار وضوء لي في خفض خسائر الشحن البحري للحلفاء بشكل كبير.

استمر التطور في مجال اعتراض الطائرات، حيث طُوّر رادار ذو شعاع دوار ضيق ومؤشر موقع الطائرة (PPI) واستخدمه سلاح الجو الملكي البريطاني لتوجيه المقاتلات في أكتوبر 1940. زُوّدت طائرات بلينهايم بنسخ مبكرة من الرادار المحمول جواً ، لكن مداها كان محدوداً. وفي أيدي أطقم ماهرة، أثبتت النسخ اللاحقة في عام 1941 فعاليتها بشكل ملحوظ، وفي الغارات الليلية المكثفة عام 1941، شكّلت المقاتلات المجهزة بالرادار السلاح الرئيسي للدفاع الجوي. في مايو 1941، أُسقط أكثر من 100 طائرة معادية ليلاً باستخدام الرادار، مقارنةً بـ 30 طائرة فقط بواسطة المدافع المضادة للطائرات.

ساهمت رادارات رسم الخرائط الكنتورية السنتيمترية، مثل H2S (البريطانية) و H2X (الأمريكية)، في تحسين دقة قاذفات الحلفاء بشكل كبير في حملة القصف الاستراتيجي. وكانت رادارات تحديد مواقع المدافع السنتيمترية أكثر دقة من التقنيات القديمة. وقد جعلت هذه الرادارات سفن الحلفاء الحربية ذات المدافع الثقيلة أكثر فتكًا، ومع الصمامات التقاربية المطورة حديثًا، جعلت المدافع المضادة للطائرات أكثر خطورة على الطائرات المهاجمة. ويُعزى الفضل إلى بطاريات الدفاع الجوي، التي وُضعت على طول مسارات صواريخ V-1 الألمانية الطائرة المتجهة إلى لندن، في تدمير العديد من هذه الصواريخ قبل وصولها إلى أهدافها.

ذهب بوين إلى الولايات المتحدة مع بعثة تيزارد عام 1940، وساهم في إحداث تطورات هائلة في مجال رادار الموجات الميكروية كسلاح. زار بوين مختبرات أمريكية، وأطلعهم على الرادار المحمول جواً، ورتب عروضاً توضيحية. تمكن من الحصول على نموذج مبكر من مغنطرون التجويف. وبسرعة فائقة، أنشأ الجيش الأمريكي مختبراً متخصصاً، هو مختبر الإشعاع التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، لتطوير رادار الموجات السنتيمترية، وتعاون بوين معهم بشكل وثيق في برنامجهم، وكتب المسودة الأولى لمواصفات نظامهم الأول.  تم اختبار أول رادار تجريبي أمريكي محمول جواً بتردد 10 سم، وكان بوين على متنه، في مارس 1941، بعد سبعة أشهر فقط من وصول بعثة تيزارد.

حققت مهمة تيزارد نجاحًا باهرًا بفضل المعلومات التي قدمها بوين. وقد ساهمت هذه المهمة في ترسيخ التحالف بين الولايات المتحدة وبريطانيا قبل أكثر من عام من دخول الأمريكيين الحرب. كما ساهم نجاح التعاون في مجال الرادار في إنشاء قنوات اتصال ساعدت في نقل تقنيات أخرى إلى الولايات المتحدة، مثل محركات الطائرات النفاثة والفيزياء النووية .

في الأشهر الأخيرة من عام ١٩٤٣، بدا بوين وكأنه في حالة من الفراغ، إذ كان عمله في الولايات المتحدة قد انتهى تقريبًا، وكان غزو الحلفاء لأوروبا وشيكًا. دُعي بوين إلى أستراليا للانضمام إلى مختبر الفيزياء الإشعاعية التابع لمنظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO) ، وفي مايو ١٩٤٦، عُيّن رئيسًا لقسم الفيزياء الإشعاعية. ألقى بوين محاضرات أمام جماهير غفيرة حول تطوير الرادار، واستخداماته العسكرية، وتطبيقاته المحتملة في زمن السلم في مجالات الطيران المدني والملاحة البحرية والمسح.

بالإضافة إلى التطورات في مجال الرادار، قام بوين أيضًا بنشاطين بحثيين آخرين: طريقة النبض لتسريع الجسيمات الأولية؛ والملاحة الجوية التي أدت إلى جهاز قياس المسافة (DME) الذي تم اعتماده في النهاية من قبل العديد من الطائرات المدنية.

كما شجع علم الفلك الراديوي الناشئ ، وساهم في بناء  تلسكوب راديوي بقطر 210 أقدام في باركس، نيو ساوث ويلز . وخلال زياراته للولايات المتحدة، التقى باثنين من الشخصيات المؤثرة التي كان على صلة بها خلال الحرب، وهما الدكتور فانيفار بوش الذي أصبح رئيسًا لمؤسسة كارنيجي ، والدكتور ألفريد لوميس الذي كان أيضًا عضوًا في مجلس أمناء مؤسسة كارنيجي ومؤسسة روكفلر . وفي عام 1954، أقنعهما بتمويل تلسكوب راديوي كبير في أستراليا بمنحة قدرها 250 ألف دولار. وفي المقابل، ساهم بوين في ترسيخ علم الفلك الراديوي الأمريكي من خلال انتداب أستراليين إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا .

لعب بوين دورًا رئيسيًا في تصميم التلسكوب الراديوي في باركس . وفي حفل افتتاحه في أكتوبر 1961، قال: "...إن البحث عن الحقيقة هو أحد أنبل أهداف البشرية، وليس هناك ما يزيد من مجد الجنس البشري أو يمنحه مثل هذه الكرامة مثل الدافع لجعل التعقيد الهائل للكون في متناول الفهم البشري."

أثبت تلسكوب باركس أهميته في الوقت المناسب لبرنامج الفضاء الأمريكي، حيث تتبع العديد من المركبات الفضائية، بما في ذلك مهمات أبولو . وفي وقت لاحق، لعب بوين دورًا هامًا في توجيه مشروع التلسكوب الأنجلو-أسترالي البصري خلال مرحلة تصميمه، والذي افتُتح عام ١٩٧٤.

كما أطلق بوين تجارب استمطار في أستراليا عام 1947، واستمر في ذلك بعد تقاعده عام 1971. وكان مهتمًا أيضًا بظاهرة التفردات المناخية ، مقترحًا أنها قد تكون مرتبطة بمرور الأرض عبر أحزمة من غبار النيازك، حيث عملت جزيئاتها كنوى جليدية لتكوين السحب. ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}

حصل بوين على وسام الإمبراطورية البريطانية برتبة ضابط في عام 1941، ثم رُقّي إلى رتبة قائد في عام 1962. ^{[ 10 ]} كما مُنح وسام الحرية الأمريكي في عام 1947. ^{[ 10 ]}

أصبح زميلًا في الأكاديمية الأسترالية للعلوم في عام 1957 وفي الجمعية الملكية في عام 1975. ^{[ 10 ]}

في جامعة سوانزي، التقى بوين بزوجته المستقبلية، إينيد فيستا ويليامز، التي كانت من بلدة نيث المجاورة . تزوجا عام ١٩٣٨، وأنجبا ثلاثة أبناء: إدوارد، وديفيد، وجون. كان بوين مولعًا بلعبة الكريكيت ، وكان يمارسها بانتظام. كما أصبح بحارًا شغوفًا. ^{[ ١٠ ]}

في ديسمبر 1987، أصيب بجلطة دماغية وتدهورت حالته تدريجياً. توفي في 12 أغسطس 1991 في تشاتسوود ، سيدني ، عن عمر يناهز 80 عاماً. ^{[ 10 ]}

أُجريت مقابلة مع بوين حول حياته عام 1972 من قبل هازل دي بيرغ. ويمكن العثور على هذا التسجيل في المكتبة الوطنية الأسترالية . ^{[ 11 ]}

• أورشستون، واين؛ روبرتسون، بيتر؛ سوليفان الثالث، وودروف ت. (2021). العصر الذهبي لعلم الفلك الراديوي الأسترالي: تاريخ مصور . علم الفلك التاريخي والثقافي. سبرينغر تشام. Bibcode : 2021gyar.book.....O . doi : 10.1007/978-3-319-91843-3 . ISBN 978-3-319-91841-9.
• براون، ر. هانبري؛ مينيت، هاري سي.؛ وايت، فريدريك دبليو جي (1992). "إدوارد جورج بوين 1911-1991" . الأكاديمية الأسترالية للعلوم.
• وارد، كولين (2011). "إدوارد جورج (تافي) بوين [ 1911-1991 ] " . CSIROpedia .

• أوراق إدوارد جورج بوين المحفوظة في مركز أرشيف تشرشل