ロナルド・ニューボルド・ブレイスウェルAO(1921年7月22日- 2007年8月12日)は、スタンフォード大学宇宙・電気通信・電波科学研究所のルイス・M・ターマン電気工学教授であった。
ブレイスウェルは1921年にシドニーで生まれ、シドニー・ボーイズ・ハイスクールで教育を受けた。1941年にシドニー大学を卒業し、数学と物理学の理学士号を取得。その後、工学士(1943年)と工学修士(1948年)を最優等の成績で取得し、工学部で働きながらオキソメトリカル協会の会長を務めた。第二次世界大戦中は、シドニーの連邦科学産業研究機構の電波物理学研究所で、ジョセフ・L・ポーシーとエドワード・G・ボーエンの指導の下、マイクロ波レーダー装置の設計と開発に従事。1946年から1949年まではケンブリッジ大学シドニー・サセックス・カレッジの研究学生として、キャベンディッシュ研究所で電離層研究に従事し、1949年にJA・ラトクリフの指導の下、物理学の博士号を取得した。
1949年10月から1954年9月まで、ブレイスウェル博士はシドニーにあるCSIRO(オーストラリア連邦科学産業研究機構)の電波物理学研究所の上級研究員として、超長波伝搬と電波天文学の研究に従事した。その後、オットー・ストルーブの招きにより、1954年9月から1955年6月までカリフォルニア大学バークレー校天文学部で、また1955年夏にはスタンフォード大学で電波天文学の講義を行い、1955年12月にスタンフォード大学の電気工学部の教員となった。
1974年、彼は初代ルイス・M・ターマン記念電気工学教授兼フェローに任命された(1974年~1979年)。1979年に退職したが、亡くなるまで精力的に活動を続けた。
ブレイスウェル教授は、王立天文学会のフェロー(1950年)、電気電子学会のフェローおよび終身会員(1961年)、米国科学振興協会のフェロー(1989年)であり、その他にも数々の著名な学会や団体のフェローを務めた。
ブラスウェル博士は、超低周波波を用いた電離層研究への実験的貢献により、1952年にロンドン電気学会のダデル賞を受賞しました。1992年には、医用画像処理への基礎的な貢献により、米国科学アカデミー医学研究所の外国人準会員に選出されました。これは、オーストラリア人としては初の快挙です。1992年にシドニー大学の同窓会賞が創設された際、ブラスウェル博士は脳スキャンに関する功績により、同大学の3人の受賞者のうちの1人となりました。また、電波天文学およびコンピュータ断層撮影に応用されたアンテナ開口合成と画像再構成における先駆的な業績により、1994年には電気電子学会のハインリッヒ・ヘルツ・メダルを受賞しました。1998年には、電波天文学と画像再構成の分野における科学への貢献により、オーストラリア勲章オフィサー(AO)を受章しました。
CSIRO電波物理学研究所では、1942年から1945年にかけて機密扱いだった研究が、十数件の報告書に掲載された。活動内容には、10cm マグネトロン用音声変調装置の設計、製作、実証(1943年7月)、円筒形空洞共振器を用いた25cmマイクロ波三極管発振器 、野外用マイクロ波レーダー機器(波長計、エコーボックス、サーミスタ電力計など)、マイクロ波測定技術などが含まれる。空洞内の電界の数値計算の経験は、戦後、工学修士号(1948年)の取得と、放射状伝送線路における段差不連続性に関する決定的な論文(1954年)の発表につながった。
ケンブリッジのキャベンディッシュ研究所に在籍していた間(1946年~1950年)、ブラスウェルは上層大気の電離の観測と理論の研究に取り組み、実験技術の向上(1948年)、太陽の影響の説明(1949年)、E層より下の2つの層の区別(1952年)に貢献し、その業績はダデル賞によって認められた。
スタンフォード大学在籍中、ブラスウェル教授はマイクロ波分光ヘリオグラフ(1961年)を製作した。これは十字形に配置された32個の10フィートのパラボラアンテナからなる電波望遠鏡で、 [ 1 ]太陽活動周期の期間である11年間、太陽の毎日の温度マップを確実に作成した。印刷形式で自動的に出力し、テレプリンターで世界中に配布できる最初の電波望遠鏡であり、その毎日の太陽気象マップは、初の有人月面着陸の支援としてNASAから評価された。その後、同じ場所に5つのより大きな60フィートのパラボラアンテナが建設され、最終的にその場所を保存するための努力の後、2006年に撤去された。[ 2 ]ブラスウェルは、パラボラアンテナの破壊中にインタビューを受けた。[ 3 ]
復元(1954~1962年)、干渉法(1958~1974年)、再構成(1956~1961年)に関する多くの基礎論文が、機器や観測に関する論文とともに発表された。1961年までに、分光ヘリオグラフ用に開発された電波干渉計の校正技術により、52インチのファンビームを持つアンテナシステムが、1回の観測で人間の目の角度分解能に匹敵するようになった。このビームにより、100インチ間隔で配置された白鳥座Aの構成要素が、可変間隔開口合成干渉法による繰り返し観測を必要とせずに、直接観測可能となった。
銀河系外天体ケンタウルスAの核は、2つの別々の成分に分解され、その赤経は9.1cm波長で2.3分の扇形ビームを用いて正確に決定された。ケンタウルスAが複合天体であることを知っていたブラスウェルは、パークス天文台の64m電波望遠鏡の10cm波長で 6.7分のビームを用いて、成分の赤緯を個別に決定し、その過程で銀河系外天体で強い偏光を初めて観測した(1962年)。これは天体磁場の構造と役割にとって根本的に重要な発見であった。その後、パークス天文台で他の観測者によって21cm波長で14分以上のより広いビームとより長い波長で行われた観測では、成分は分解されなかったものの、 磁場が分極因子である場合、ファラデー回転から予想される依存性。
2番目の主要な電波望遠鏡(1971年)は、18秒角の角度分解能を実現するために先進的な概念を採用し、スタンフォード大学で設計・建造され、太陽と銀河の両方の研究に用いられた。この最先端の分解能を実現するための較正技術は、卒業生を通じて電波干渉計の分野で広く普及した。
宇宙背景放射の発見に際し:
宇宙時代の到来とともに、ブラスウェルは天体力学に興味を持ち、スプートニク1号からの電波放射を観測し、ソ連の衛星の軌道を予測する正確な図表を報道機関に提供した。これらの衛星は、いつどこを見ればよいかを知っていれば、はっきりと見ることができた。軌道上でエクスプローラー1号が不可解な挙動を示したことを受け、彼は衛星のスピン不安定性について、内部摩擦を持つ非剛体のポアンソ運動という観点から初めての説明を発表した(1958~59年)。彼はスプートニク1号、2号、3号からの信号を記録し、衛星のスピン、アンテナの偏波、電離媒体の伝搬効果、特にファラデー効果の観点からそれらを考察した。
その後(1978年、1979年)、彼は回転式ヌリング2素子赤外線干渉計を発明し、スペースシャトルで木星近傍の軌道に打ち上げられるように設計した。ミリ秒角の分解能を持ち、太陽以外の恒星の周りの惑星の発見につながる可能性があった。この概念は1995年にエンジェルとウルフによって発展させられ、彼らの宇宙ステーション版である4素子ダブルヌリングは、NASAが他の恒星の惑星配置を画像化するための候補である地球型惑星探査機(TPF)となった。[ 4 ]
天文学における画像処理は、コンピュータ支援X線断層撮影の開発への参加につながり、市販のスキャナは、ブラスウェルがファンビームスキャンから電波天文学的再構成のために開発したアルゴリズムを使用して断層画像を再構成するようになった。この一連の業績は、米国医学研究所、シドニー大学からの賞、ハインリッヒ・ヘルツ・メダルによって認められた。ブラスウェルは、ジャーナル・フォー・コンピュータ・アシスト・トモグラフィーの創刊編集委員を務め、論文も寄稿したほか、医療機器会社の科学諮問委員会にも参加し、医用画像処理への関心を維持した。これは、彼の定期的な大学院生向け画像処理講義の重要な部分となり、1995年に出版された彼の画像処理に関する教科書の重要な部分となっている。
電波望遠鏡の光学、機械、制御に関する経験は、エネルギー危機の時期に太陽熱光起電力エネルギーに関わることにつながり、油圧膨張による低コストの固体および穴あき放物面反射鏡の製造なども含まれる。
ブレイスウェルは、無線通信による対話の代替手段として、異星文明間の通信に自律型人工知能搭載の星間宇宙探査機を使用することを最初に提案したことでも知られている。 [ 5 ]この仮説的な概念は、その発明者にちなんでブレイスウェル探査機と呼ばれている。
画像とフーリエ解析を関連付けた結果として、1983年に彼は離散フーリエ変換行列の新しい因数分解を発見し、スペクトル解析の高速アルゴリズムにつながりました。この方法は、特に画像において高速フーリエアルゴリズムよりも優れており、『ハートレー変換』(1986年)、米国特許第4,646,256号(1987年、現在は公開)、およびこの発見に刺激を受けた様々な著者による200以上の技術論文で扱われています。ハートレー変換平面を作成するアナログ方法は、最初は光で、後にマイクロ波で実験室で実証され、二乗法則検出器を使用して電磁位相を決定することが可能になりました。新しい基本信号表現であるチャープレット変換が発見されました(1991年)。これは、動的スペクトル解析で使用されるガボール基本信号表現を補完するもので、不確定性原理に関連する帯域幅-持続時間の最小値を満たす特性を持っています。この進歩により、情報解析に幅広く応用できる適応型動的スペクトルの新しい分野が開かれました。



ブラスウェル教授は、社会における科学の役割を一般の人々に理解してもらうこと、卒業生グループとの交流を通じて科学的無知が公共の意思決定に及ぼす影響を軽減すること、そして天文学コースプログラムと西洋文化プログラム(価値観、技術、科学、社会)の枠組みの中で、リベラルな学部教育を行うことに関心を持っていました。彼は両方のプログラムで数年間教鞭を執りました。1996年には、バニヤン記念講演「人間の運命」を行いました。
彼はスタンフォード大学のキャンパスの木々にも興味を持ち、それらに関する本を出版した。また、「木を掘る」というタイトルの学部生向けセミナーも担当した。[ 6 ] [ 7 ]
ブラスウェルは日時計の設計者であり製作者でもありました。彼と息子のマーク・ブラスウェルは、ターマン工学棟の南側に日時計を製作しました。その建物が取り壊された後、同じ向きで日時計の新たな設置場所として、ジェン・スン・ファン工学センターが見つかりました。彼は息子の家にもう一つ、そしてジョン・G・リンビル教授の家のデッキにも日時計を製作しました。超大型電波望遠鏡群(VLA)にあるブラスウェル電波日時計は、彼の功績を称えて建てられたものです。
ブラスウェルは以下の書籍に章を寄稿している。