فاليري توماس

فاليري ل. توماس (مواليد 8 فبراير 1943) عالمة بيانات ومخترعة أمريكية. اخترع جهاز إرسال الوهم البصري ، وحصلت على براءة اختراع له عام 1980. ^{[ 2 ]} كانت مسؤولة عن تطوير تنسيقات الوسائط الرقمية التي استخدمتها أنظمة معالجة الصور في السنوات الأولى من برنامج لاندسات التابع لوكالة ناسا . ^{[ 3 ]} ونظرًا لولادتها في بالتيمور، ميريلاند، خلال فترة الفصل العنصري، واجهت توماس العديد من الصعوبات للتخرج من جامعة مورغان ستيت. تخرجت بمرتبة الشرف عام 1964 بشهادة في الفيزياء. عملت في وكالة ناسا لمدة 31 عامًا، وشملت مهامها قيادة العديد من المشاريع مثل تجربة جرد المحاصيل على نطاق واسع (LACIE) وشبكة تحليل فيزياء الفضاء (SPAN). بعد تقاعدها عام 1995، واصلت توماس توجيه الشباب من الفئات المهمشة في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات. تم تكريمها في قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين عام 2018 تقديرًا لمساهماتها في اتصالات الأقمار الصناعية وتكنولوجيا الاستشعار عن بعد. ^{[ 4 ]}

وُلدت توماس في بالتيمور، ميريلاند . ^{[ 5 ]} تخرجت من المدرسة الثانوية عام 1961، خلال فترة الاندماج. ^{[ 6 ]} التحقت بجامعة مورغان ستيت ، حيث كانت إحدى امرأتين فقط تخصصتا في الفيزياء . ^{[ 7 ]} تفوقت توماس في دراستها للرياضيات والعلوم في جامعة مورغان ستيت، وتخرجت بدرجة بكالوريوس في الفيزياء مع مرتبة الشرف الأولى عام 1964. ^{[ 6 ]}

بدأت توماس العمل لدى وكالة ناسا كمحللة بيانات عام 1964. ^{[ 8 ] [ 9 ]} طورت أنظمة بيانات حاسوبية تعمل في الوقت الفعلي لدعم مراكز التحكم في عمليات الأقمار الصناعية (1964-1970). أشرفت على إنشاء برنامج لاندسات ، وساهمت مشاركتها في البرنامج في توسيع نطاق أعمال علماء ناسا الآخرين في سعيهم لرؤية الأرض من الفضاء. ^{[ 10 ]}

في عام 1974، ترأس توماس فريقًا مؤلفًا من حوالي 50 شخصًا في تجربة جرد المحاصيل على نطاق واسع (LACIE)، وهو جهد مشترك بين مركز جونسون للفضاء التابع لناسا ، والإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA)، ووزارة الزراعة الأمريكية . وقد أثبتت تجربة LACIE جدوى استخدام الأقمار الصناعية لأتمتة عملية التنبؤ بمحصول القمح على مستوى العالم. ^{[ 9 ]}

حضرت توماس معرضًا علميًا عام 1976 تضمن خدعة بصرية لمصباح كهربائي بدا مضاءً رغم إزالته من قاعدته. ألهمتها هذه الخدعة، التي تضمنت مصباحًا كهربائيًا آخر ومرايا مقعرة . واستجابةً لفضولها، بدأت بحثها عن براءة اختراع محتملة عام 1977. وشمل ذلك إجراء تجربة رصدت فيها كيف يؤثر موضع المرآة المقعرة على الجسم الحقيقي المنعكس من خلالها. ومن خلال اكتشافها وتجربتها، اخترعت جهازًا بصريًا يُسمى مُرسِل الخدع البصرية . ^{[ 7 ]} في 21 أكتوبر 1980، ^{[ 8 ]} حصلت على براءة اختراع مُرسِل الخدع البصرية، وهو جهاز اعتمدته وكالة ناسا، وتم تعديله لاحقًا ليُستخدم في شاشات أجهزة متنوعة، من أدوات الجراحة إلى أجهزة التلفاز. ^{[ 11 ] [ 12 ]} أصبحت توماس نائبة رئيس مكتب عمليات بيانات علوم الفضاء في ناسا. ^{[ 13 ]} وقد ظهر اختراع توماس في كتاب خيالي للأطفال، وفي التلفزيون، وفي ألعاب الفيديو. ^{[ 6 ]}

في عام 1985، وبصفتها مديرة مرفق الحوسبة التابع للمركز الوطني لعلوم الفضاء والبيانات (NSSDC) ، تولت توماس مسؤولية دمج وإعادة تهيئة شاملة لمرفقين حاسوبيين كانا يعملان بشكل مستقل. ثم شغلت منصب مديرة مشروع شبكة تحليل فيزياء الفضاء (SPAN) ^{[ 14 ]} من عام 1986 إلى عام 1990، وهي الفترة التي شهدت فيها الشبكة إعادة تهيئة شاملة، وتوسعت من شبكة علمية تضم حوالي 100 عقدة حاسوبية إلى شبكة تربط مباشرة حوالي 2700 عقدة حاسوبية حول العالم. يُنسب الفضل لفريق توماس في تطوير شبكة حاسوبية ربطت محطات بحثية لعلماء من مختلف أنحاء العالم بهدف تحسين التعاون العلمي. ^{[ 6 ]}

في عام 1990، أصبح برنامج SPAN جزءًا رئيسيًا من شبكة العلوم التابعة لناسا وشبكة الإنترنت الحالية. ^{[ 9 ]} كما شاركت في مشاريع تتعلق بمذنب هالي ، وأبحاث الأوزون ، وتكنولوجيا الأقمار الصناعية ، ومركبة فوياجر الفضائية .

قامت بتوجيه الطلاب في برنامج أبحاث وتكنولوجيا الرياضيات والفضاء. ^{[ 15 ]} كثيرًا ما كانت توماس تُلقي محاضرات أمام مجموعات من الطلاب من مختلف المراحل الدراسية، من الابتدائية إلى الجامعية، بالإضافة إلى مجموعات من البالغين. وبصفتها قدوة لمجتمعها، تزور المدارس والمؤتمرات الوطنية على مر السنين. وقد أشرفت على الطلاب العاملين في البرامج الصيفية بمركز غودارد لرحلات الفضاء . كما شاركت في لجان تحكيم المعارض العلمية، بالتعاون مع منظمات مثل الرابطة التقنية الوطنية (NTA) ومنظمة النساء في العلوم والهندسة (WISE). ^{[ 16 ]}

في نهاية أغسطس 1995، تقاعدت من وكالة ناسا ومن مناصبها كنائبة رئيس مكتب عمليات بيانات علوم الفضاء التابع لناسا، ومديرة قدرة الاستجابة لحوادث الأنظمة الآلية التابعة لناسا، ورئيسة لجنة التعليم في مكتب عمليات بيانات علوم الفضاء. ^{[ 9 ]}

في عام ١٩٧٦، زارت توماس معرضًا علميًا عرض خدعة بصرية باستخدام مرايا مقعرة. جعلت هذه المرايا المصباح يبدو متوهجًا رغم أنه غير موصول بقاعدة المصباح. بعد أن استلهمت من هذه الخدعة البصرية، بدأت توماس البحث في كيفية إرسال هذه المرايا المكافئة صورًا ثلاثية الأبعاد عبر مسافات بعيدة. من عام ١٩٧٧ إلى عام ١٩٨٠، أجرت توماس تجارب لاستكشاف المبادئ الكامنة وراء إنشاء الصور ثلاثية الأبعاد ونقلها. في ٢١ أكتوبر ١٩٨٠، حصلت على براءة اختراع أمريكية رقم ٤,٢٢٩,٧٦١ لاختراعها جهاز إرسال الخدع البصرية. يستخدم الجهاز مرايا مكافئة في نقاط الإرسال والاستقبال لإنشاء خدع بصرية ثلاثية الأبعاد تبدو وكأنها معلقة في الفضاء الحقيقي. تلتقط كاميرا صورة حقيقية من المرآة الأولى، ثم ترسل إشارات فيديو إلى جهاز عرض في نقطة الاستقبال، والذي يعيد بناء الصورة على مرآة مكافئة ثانية. ينتج عن ذلك تأثير ثلاثي الأبعاد دون الحاجة إلى نظارات خاصة أو مصادر إضاءة باهظة الثمن. ^{[ ١٧ ]}

قبل اختراع توماس، كانت تقنية التصوير ثلاثي الأبعاد تعاني من العديد من القيود. فقد كانت تتطلب أنظمة ليزر باهظة الثمن، وتقتصر على تسجيل الصور الثابتة، فضلاً عن كونها مكلفة ومعقدة. حلّ اختراع توماس هذه المشكلة باستخدام مرايا مكافئة قياسية وتقنية نقل الفيديو للحصول على نقل فوري للصور ثلاثية الأبعاد دون الحاجة إلى معدات متخصصة. وقد أتاح هذا الحل تطبيقات عملية لم تكن ممكنة من قبل، مثل تمكين الجراحين من رؤية الأعضاء بطريقة طفيفة التوغل، وتمكين العلماء من عرض البيانات المعقدة ثلاثية الأبعاد. يستخدم جهاز نقل الصور الوهمية مبادئ بصرية بدلاً من التقنيات المكلفة والمعقدة، مما ساهم في التغلب على هذه التحديات. ^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

لا تزال وكالة ناسا تستخدم تقنية مُرسِل الوهم البصري في عرض بيانات الأقمار الصناعية وتطبيقات علوم الفضاء. وقد وجدت هذه التقنية أيضًا استخدامات في المجالين الطبي والجراحي من خلال أنظمة التصوير. فهي تُمكّن الجراحين من رؤية التشريح الداخلي ثلاثي الأبعاد أثناء عمليات تنظير البطن والتنظير الداخلي، مما يُحسّن دقة الجراحة. كما تُستخدم مبادئ توماس البصرية في تقنيات العرض ثلاثي الأبعاد، مثل أنظمة الواقع الافتراضي. ومن التطبيقات الحديثة لهذه التقنية الكاميرات الرقمية وأجهزة العرض التي تُنتج صورًا عالية الدقة. ولا يزال الباحثون يكتشفون تطبيقات جديدة لهذه المبادئ الأساسية، ولا تزال تقنية مُرسِل الوهم البصري ذات أهمية بالغة حتى اليوم. ^{[ 21 ] [ 22 ]}

بعد تقاعدها، عملت توماس كباحثة مشاركة في مركز أبحاث الإنتاجية الهجينة متعددة النوى بجامعة ماريلاند، مقاطعة بالتيمور. ^{[ 23 ]} كما واصلت توجيه الشباب من خلال مؤسسة أبحاث وتكنولوجيا العلوم والرياضيات والفضاء، والرابطة التقنية الوطنية. ^{[ 7 ]} وفي عام 2018، تم تكريم توماس بإدخالها إلى قاعة مشاهير المخترعين الوطنيين، تقديرًا لإسهاماتها الرائدة في مجال الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والاستشعار عن بعد. ^{[ 24 ]}

حصل توماس على العديد من الجوائز، بما في ذلك جائزة مركز غودارد لرحلات الفضاء للاستحقاق وميدالية ناسا لتكافؤ الفرص. ^{[ 15 ]}

• التسلسل الزمني لتاريخ المرأة في العلوم
• ماري جاكسون (مهندسة)
• دوروثي فوغان
• كاثرين جونسون
• كلوديا ألكسندر
• دوريس كوهين
• ليناي كويك