Лёгкие и гибкие линзы могут стать будущим космических телескопов

Телескоп
Телескоп будущего с огромным зеркалом. Авторы и права: IEEE.

Голограммы пригодятся не только для создания интересных безделушек в сувенирных магазинах, ведь люди уже использовали их для различных приборов, от датчиков напряжения / деформации до систем хранения данных. Оказывается, они также могут быть полезны при изготовлении необычайно лёгких, гибких зеркал для космических телескопов. Новое исследование, проведённое учёными из Политехнического института Ренсселера (RPI), показывает, как это может произойти.

В исследовании, опубликованном в Nature Scientific Reports, подробно описан метод создания вращающихся линз с использованием голографического покрытия. Сдвижные линзы на телескопах давно пользуются спросом, так как они позволяют линзам гораздо большего размера, потенциально много метров в поперечнике, вписаться в обтекатель, который традиционно мог бы вместить гораздо меньшее, негибкое, сплошное стеклянное зеркало.

Наличие подложки, которая может свернуться подобно рулону, чтобы поместиться в обтекатель, – не новая идея. Солнечные панели, используемые уже много лет, были разработаны для того чтобы, чтобы разворачиваться на протяжении десятилетий, хотя иногда даже они ломаются. Однако солнечные панели не должны быть столь же эффективны для наблюдения за звёздным светом, как зеркало телескопа. Вот где появляются голограммы.

Исследователи из RPI разработали голографическое покрытие, которое можно разместить на гибкой подложке, которая может либо разделять свет со сверхчувствительностью, либо фокусировать свет с высоким разрешением. Эти две функции сделают его особенно полезным в качестве ключевого инструмента телескопа.

Крабовидная туманность
Крабовидная туманность. Авторы и права: NASA / ESA / Hubble.

Вместе покрытие и подложка создают систему, похожую на линзу Френеля. Эти давние рабочие лошадки в оптической промышленности имеют большую диафрагму при коротком фокусном расстоянии, но они значительно менее громоздки, чем стандартные объективы с такими же характеристиками. Чтобы выяснить, как нанести покрытие, которое могло бы эффективно создать такую ​​линзу, потребовалось много математической работы, но доктор Ши и её команда, похоже, решили эту задачу. Когда с математикой было закончено, группа перешла к построению системы.

Используя два очень близких источника света, команда создала световые лучи, которые отпечатали голографическую плёнку, покрывающую подложку. Наложение рисунков сходимости и интерференции друг на друга может создать плёнку, которая имеет либо высокое разрешение, либо разделяет свет на составляющие его спектры.

Пока что команда проверила эту технику создания линз только в качестве эксперимента – ей еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем она будет готова к запуску на спутник и началу изучения звёздного света. Тем не менее, после некоторых дополнительных разработок этот тип сворачиваемых лёгких линз может стать прорывной технологией для крупномасштабных космических телескопов в будущем.

Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.