Patent des Monats März
Der Illusion Transmitter
Anlässlich des Internationalen Frauentags am 8. März beleuchten wir die Arbeiten der amerikanischen Physikerin Valerie L. Thomas. Die langjährige NASA-Mitarbeiterin und Pionierin der geographischen Fernerkundung hatte die Idee, mit konkaven Spiegeln eine dreidimensionale optische Täuschung zu erzeugen und die Bilddaten per Video zu übertragen. Mit der Technologie des sogenannten „Illusion transmitter“ leistete sie so einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung von chirurgischen Instrumenten, Fernsehern und Videobildschirmen. Kommerzielles Interesse verfolgte die Vollblutwissenschaftlerin damit nicht. Es blieb bei der 1978 eingereichten Patentanmeldung (US4229761A) - unser Patent des Monats März!
Schon als junges Mädchen interessierte sich die 1943 in Maryland geborene Thomas, die am 8. Februar ihren achtzigsten Geburtstag feierte, für Technik. Dies war in den fünfziger Jahren eher ungewöhnlich und so wurde sie weder in ihrem häuslichen Umfeld noch in ihrer Mädchenschule entsprechend gefördert. Zudem erfuhr Thomas als Afroamerikanerin Benachteiligungen aufgrund der vorherrschenden „Rassentrennung“. Trotz aller Widrigkeiten schloss die herausragende Studentin ihr Physikstudium an der Morgan State University 1964 als eine von zwei Frauen mit Bestnoten ab. Das Motto ihrer Alma Mater „Growing the Future and Leading the World“ erwies sich als wegweisend für ihr weiteres Berufsleben. Bis zu ihrer Pensionierung arbeitete Valerie Thomas bei der NASA (National Aeronautics and Space Administration) auf dem Gebiet Satelliteninformation am Goddard Space Flight Center, dem wissenschaftlichen Forschungslabor für unbemannte Raumfahrt.
Als Datenanalystin begann sie zunächst in der Entwicklung von Computerdatensystemen für Satellitenbetrieb-Kontrollzentren. 1970 übernahm Thomas die Forschungs- und Entwicklungsleitung an Bildverarbeitungssystemen für "Landsat ", die ersten Satelliten, die Multispektralbilder zur Untersuchung der Erdressourcen aus dem Weltraum sendeten. Die Wissenschaftlerin entwickelte sich zu einer international anerkannten Expertin für Bilddaten und deren Fernübertragung und war an zukunftsweisenden Forschungsprojekten zu deren Anwendung beteiligt.
Wie so oft spielte bei der Erfindung des „Illusion transmitters“ der Zufall eine Rolle. 1976 sah sie bei einer wissenschaftlichen Ausstellung die Illusion einer leuchtenden Glühbirne über einer leeren Lampenfassung, erzeugt durch die Spiegelung einer zweiten Glühbirne, die unterhalb der leeren Fassung angebracht war. Die Besonderheit dabei war die konkave, nach innen gewölbte Form des Spiegels. Im Gegensatz zu flachen Spiegeln, deren Bilder innerhalb oder hinter dem Spiegel zu sein scheinen, liefern konkave Spiegel Bilder mit dreidimensionalen Eigenschaften – den Illusionseffekt kann man in Lachkabinetten auf der Kirmes beobachten.
Fasziniert von dieser Beobachtung begann Valerie Thomas 1976 mit weiteren Experimenten, in denen sie das Verhältnis zwischen einem Objekt und seinem gespiegelten Bild im Verhältnis zu den Positionen von Hohlspiegeln beobachtete. Sie dehnte die Untersuchungen auf die Übertragung von Videodaten der konkaven Spiegelbilder über große Distanzen in Echtzeit aus, in der Überzeugung, dass dies zu großen Verbesserungen im Bereich Video und sogar Fernsehen führen könnte. Im Ergebnis erfand sie einen Bilddetektor, der, in Kombination mit einem zweiten Parabolspiegel, am Empfangsort ein Bild des Objekts in Echtzeit liefert.
Für ihre Leistungen an mehreren hochkarätigen NASA-Projekten wurde die Ausnahmewissenschaftlerin vielfach geehrt, u.a. mit dem Goddard Space Flight Center Award of Merit sowie der Gleichstellungsmedaille der NASA. Denn Thomas engagierte sich außerdem für die Rechte von Minderheiten. So verfasste sie gegen Ende ihres Arbeitslebens ihre Promotion zum Thema „Karrieremöglichkeiten für Frauen und Afroamerikaner“. Noch heute bietet sie jungen Wissenschaftler*innen die Unterstützung, die sie nie hatte, und betreut Jugendliche für die Science Mathematics Aerospace Research and Technology, Inc. und die National Technical Association.
Das Patent- und Normenzentrum wünscht weiterhin viel Frauenpower in Forschung und Entwicklung!
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Quellen
Lemelson-MIT program: Valerie Thomas