Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
11 Декабря 2017, 06:00:02


Автор Тема: Сито вместо телескопа!  (Прочитано 794 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Mutant

  • Клуб Астрополис
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 2818
  • Благодарностей: 192
  • Да, да! Тот самый, страшный и ужасный...
Сито вместо телескопа!
« : 04 Апреля 2012, 23:27:06 »
. - .

Разрабатываются фотонные сита для сверхдешёвых пластиковых телескопов

Гибкие (в прямом смысле) пластиковые телескопы, разрабатываемые сейчас в Академии ВВС США в Колорадо-Спрингс и использующие вместо рефракции дифракцию, смогут служить средствами наблюдения для военных и гражданских наноспутников. При этом их стоимость будет радикально ниже, чем у нынешних космических и наземных телескопов, хотя они и смогут получать лишь чёрно-белые изображения.

Элементной базой для них послужат фотонные сита, открытые в 2001 году, однако не получившие широкого применения из-за неотработанности техпроцессов. В отличие от линз и зеркал обычного телескопа, применяющихся для фокусирования света посредством рефракции или отражения (или комбинации того и другого), фотонные сита используют для получения изображения дифракцию. «Сито» состоит из ультратонких пластиковых дисков с миллионами микроскопических отверстий. Каждое из этих отверстий изгибает луч света, проходящий через него, под собственным углом, однако получаемые в результате дифракции световые лучи сводятся при этом в одну фокальную точку.


Фотонное сито под воздействием лазеров трёх разных длин волн (слева), интерферограммы фокусн. волнового фронта (центр) и конечное изображения (справа). Изобр. (снизу) под разными углами показывают отсутствие сфер. аберрации. (Илл. Академии ВВС США.)

Разумеется, в такой схеме до фокуса доходит меньше света; потери здесь больше, чем в традиционных системах зеркал и линз. В результате устройство на подобной базе сможет получать лишь чёрно-белое изображение. Но в астрономии цветные изображения далеко не всегда целесообразны. Кроме того, фотонные сита, представляющие собой просто перфорированный пластик, будут радикально дешевле, легче (в том числе и в монтаже), и их можно делать очень большими, что позволит добиться и высокого разрешения. Наконец, пластиковые сита новых телескопов можно будет сворачивать и разворачивать.

Наиболее перспективной областью их мирного применения называются особо малые спутники вроде CubeSat. Ну а американским военным эти разработки ещё нужнее: мы уже писали, что Управление перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) планирует создать новый тип микроспутников, лёгких и дешёвых, чтобы запускать их большой группой с одного носителя. Своими телескопами, смотрящими, в отличие от астрономических, вниз, на грешную землю, они накроют очень большую площадь.

До недавнего времени размеры и вес традиционной оптики делали программу почти нереализуемой. С появлением лёгких оптических телескопов военные получат то, чего им не хватало для развёртывания сети малоразмерных, малозаметных и малозатратных наноспутников. Академия ВВС обещает запустить 20-сантиметровый телескоп такого рода с CubeSat (который и сам размерами всего 10×10×30 см) уже в 2014 году; его задачей будет фотографирование Солнца (?). Ну а первые практические опыты с телескопами на фотонных ситах, по словам учёных в погонах, были проведены в конце прошлого - первом квартале текущего года.

DARPA вообще не намерено мелочиться, собираясь вывести на орбиту 20-метровые телескопы на базе пластиковых фотонных сит, чтобы получать с американских спутников-шпионов изображения наземных объектов с субметровым разрешением.


Схема процесса получения сит: на алюминиево-полиимидной двухслойной подложке размещается фоторезистивный материал, обрабатываемый затем УФ-лучами.

По словам разработчиков, во многом инициатива была вызвана не столь давней китайской демонстрацией поражения спутника на орбите: КНР показала, что миллиардные американские КА-шпионы могут быть сбиты дешёвой китайской ракетой в любой момент. Микроспутники обнаружить в оптическом диапазоне будет много тяжелее, да и их самые объёмные детали (фотонные сита) будут невидимы (ибо пластик) для радаров. Даже если такие крохи и падут смертью храбрых, скажем, на китайско-тайваньской войне (которая неизбежно выльется в военное столкновение США и КНР), американские ВС всегда смогут быстро поправить положение очередной порцией быстроразвёртываемых микроспутников.

http://science.compulenta.ru/671090/
Записан
Synta SW ED80 Pro, HEQ5 Pro, Newtonian 200mm, Canon 350Da, QHY-5, QHY-6.

KozarY

  • Гость
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #1 : 05 Апреля 2012, 06:59:47 »
. - .

А вот мне интересно, а разве тот пластик не будет "плыть" под воздействием нагревания от падающего на него света?????
Записан

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #2 : 05 Апреля 2012, 10:56:51 »
. - .

В отличие от линз и зеркал обычного телескопа, применяющихся для фокусирования света посредством рефракции или отражения (или комбинации того и другого), фотонные сита используют для получения изображения дифракцию.
Рефракция в существующей научной лексике означает изменение направления световых лучей в среде с изменяющимся в пространстве показателем преломления. Очевидно имелось ввиду преломление.
Здесь же очевидно пытаются использовать дифракцию. В принциипе оптика на этом принципе уже существует (Линзы Френеля), но похоже, что в данном случае речь идет о нечто похожем на рассеяние света на пространственной структуре.
Главная проблема здесь та же, что и в оптике - соблюдение геометрических размеров и отсутвие прогибов.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

Mott

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 5376
  • Благодарностей: 66
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #3 : 05 Апреля 2012, 11:20:45 »
. - .

Aga,

Интересно, при запуске это дело (пластик) выдержит форму?
Записан
Tempora mutantur et nos mutamur in illis

Chepurny

  • Moderator
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 2522
  • Благодарностей: 446
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #4 : 05 Апреля 2012, 12:07:24 »
. - .

Леня, линзы Френеля используют рефракцию, как и обычные линзы (т.е. преломление на границе двух сред с разными фазовыми скоростями волн).
« Последнее редактирование: 05 Апреля 2012, 12:11:36 от Chepurny »
Записан

Серега

  • Онлайн Онлайн
  • Сообщений: 5965
  • Благодарностей: 293
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #5 : 05 Апреля 2012, 12:33:48 »
. - .

То что в фокус попадает всего 10% света новорит о том что такие телескопы мало интересны, хотя с апертурой в км и такой многое расскажет
Записан

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #6 : 05 Апреля 2012, 13:01:18 »
. - .

Леня, линзы Френеля используют рефракцию, как и обычные линзы (т.е. преломление на границе двух сред с разными фазовыми скоростями волн).
Я хотел написать "зонную пластину Френеля", которая работает, как линза.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

Fluggergeheiner

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 15
  • Благодарностей: 2
Re: Сито вместо телескопа!
« Ответ #7 : 16 Мая 2012, 13:57:06 »
. - .

На астрограф пойдёт, а вот визуал будет чахлый, даже по планетам на 2Д яркость не так велика...
Записан
Celestron Starhopper 12"