غروفر شوارتزلاندر

في عام ١٩٩٢، وأثناء عملهما في مختبر الأبحاث البحرية، نشر شوارتزلاندر وسي تي لو تقريرًا عن رصد تجريبي لسوليتونات الدوامات الضوئية في وسط كير غير خطي، وذلك في مجلة Physical Review Letters . ^{[ ٢ ]} وقد أظهرت هذه البنى الثابتة والمستقرة ذات النواة المظلمة، والواقعة على محور منحدر طور حلزوني، أن الدوامات في أشعة الليزر يمكن أن تنتشر دون تغيير حجمها في وسط غير خطي، على غرار الدوامات في الموائع الفائقة . ^{[ ٢ ]} وقد ساهم هذا العمل في ترسيخ الدوامات الضوئية كمجال رئيسي للدراسة في البصريات غير الخطية . ^{[ ٣ ]}

في عام 2001، اقترح شوارتزلاندر استخدام النواة المظلمة للدوامة الضوئية كمرشح مكاني للكشف عن الإشارات الخافتة المختبئة في وهج المصادر المتماسكة الساطعة، مما يشير إلى تطبيقات في اكتشاف الكواكب الخارجية . ^{[ 4 ]} وفي عام 2005، وصف هو وزملاؤه جهاز الكورونوغراف الدوامي الضوئي ، وهو طريقة لحجب ضوء النجوم لتمكين تصوير الكواكب الخارجية الخافتة القريبة باستخدام قناع طور دوامي. ^{[ 5 ]} تم التحقق من هذه التقنية تجريبيًا في عام 2006 ^{[ 6 ]} وتم إثباتها فلكيًا على تلسكوب في عام 2008. ^{[ 7 ]} ومنذ ذلك الحين، تم اعتماد مفهوم الكورونوغراف الدوامي على نطاق واسع، حيث تم نشر أجهزة تعتمد على الدوامات في مرصد كيك ، والتلسكوب الكبير جدًا ، وتلسكوب سوبارو للتصوير المباشر للكواكب الخارجية والأقراص المحيطة بالنجوم. ^{[ 8 ] [ 9 ]}

في عام ٢٠١١، قدّم شوارتزلاندر وزملاؤه نموذجًا بصريًا مشابهًا للرفع الديناميكي الهوائي ، ونُشرت نتائجهم في مجلة Nature Photonics . ^{[ ١٠ ]} أظهر الفريق أن "رقاقة ضوئية" شفافة بحجم ميكرومتر ذات شكل مقوّس - تُشبه جناح الطائرة - تتعرض لقوة رفع عرضية عند وضعها في حزمة ضوئية منتظمة، دون الحاجة إلى تدرج الشدة المستخدم في الملاقط الضوئية . ^{[ ١٠ ]} وقد غطّت هذا البحث برامج إذاعية مثل All Things Considered على NPR ، ومجلة The Economist ، ومجلة Scientific American ، وغيرها من وسائل الإعلام. ^{[ ١ ] [ ١١ ]}

اقترح شوارتزلاندر استبدال الأشرعة الشمسية العاكسة التقليدية بأشرعة من الأغشية الفوقية الانكسارية التي تستخدم مواد بصرية رقيقة لتوجيه ضوء الشمس المنكسر لدفع المركبات الفضائية. ^{[ 12 ]} وقد حصل على تمويل المرحلة الأولى من برنامج ناسا للمفاهيم المتقدمة المبتكرة (NIAC) في عام 2018، وتمويل المرحلة الثانية في عام 2019 لتطوير هذا المفهوم. ^{[ 13 ]} ثم حصل المشروع لاحقًا على مليوني دولار أمريكي من تمويل المرحلة الثالثة من برنامج NIAC في عام 2022، بقيادة طالبته السابقة آمبر دوبيل من مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز ، مع استمرار شوارتزلاندر كباحث مشارك. ^{[ 14 ] [ 15 ]} يهدف مفهوم الشراع الانكساري إلى تمكين مهام غير عملية باستخدام الأشرعة العاكسة، مثل وضع كوكبة من المركبات الفضائية في مدارات قطبية حول الشمس لإجراء عمليات رصد فيزيائية شمسية . ^{[ 16 ]}