Fresnelova imager - Fresnel imager

Fresnel imager je navrženo velmi lehká konstrukce pro kosmické teleskopu, který používá Fresnelovy pole jako primární optiky namísto typické čočky. Zaostřuje světlo tenkou neprůhlednou fóliovou fólií vyraženou speciálně tvarovanými otvory, čímž zaostřuje světlo na určitý bod pomocí difrakčního jevu . Takové vzorované listy, nazývané Fresnelovy zónové desky , se již dlouho používaly k zaostřování laserových paprsků, ale dosud se nepoužívají pro astronomii. Do procesu zaostřování není zapojen žádný optický materiál jako v tradičních dalekohledech . Světlo shromážděné Fresnelovým polem se spíše koncentruje na menší klasickou optiku (např. 1/20 velikosti pole), aby vytvořil konečný obraz.

Dlouhé ohniskové vzdálenosti Fresnelova zobrazovače (několik kilometrů) vyžadují operaci formace dvou plavidel létajících ve vesmíru v bodu L2 Slunce-Země Lagrangeova . V tomto dvouletém přístroji pro formování dvou kosmických lodí má jeden kosmický objekt zaostřovací prvek: Fresnelovo interferometrické pole; druhá kosmická loď obsahuje polní optiku, ohniskové vybavení a detektory.

Výhody

  • Fresnelova kamera s listem dané velikosti má vidění stejně ostré jako tradiční dalekohled se zrcadlem stejné velikosti, i když shromažďuje asi 10% světla.
  • Použití vakua pro jednotlivé subapertury eliminuje fázové vady a spektrální omezení, která by byla výsledkem použití transparentního nebo reflexního materiálu.
  • Dokáže kromě viditelného světla pozorovat i ultrafialové a infračervené záření.
  • Dosahuje obrazů s vysokým kontrastem, což umožňuje pozorování velmi slabého objektu v těsné blízkosti jasného objektu.
  • Vzhledem k tomu, že je konstruován s použitím fólie namísto zrcadel, očekává se, že bude lehčí, a tedy méně nákladné na start, než tradiční dalekohled.
  • 30metrový Fresnelův snímač by byl dostatečně silný, aby viděl planety o velikosti Země do 30 světelných let od Země a měřil světelné spektrum planet, aby hledal známky života, například atmosférický kyslík. Fresnelova kamera mohla také měřit vlastnosti velmi mladých galaxií ve vzdáleném vesmíru a pořizovat podrobné snímky objektů ve sluneční soustavě .

Rozvoj

Koncept byl úspěšně testován ve viditelném stavu a čeká na testování v UV . Vytváří se mezinárodní zájmová skupina se specialisty na různé vědecké případy. K výzvě ESA Cosmic Vision byl předložen návrh mise na období 2025–2030 . V roce 2008 plánoval Laurent Koechlin z observatoře Midi-Pyrénées ve francouzském Toulouse a jeho tým postavit malý pozemský zobrazovací dalekohled Fresnel připojením 20 centimetrů vzorovaného listu k držáku dalekohledu.

Koechlin a jeho tým dokončili pozemní prototyp v roce 2012. Jako zónová deska používá kus měděné fólie o průměru 20 cm s 696 soustřednými prstenci. Jeho ohnisková vzdálenost je 18 metrů. Byli s ním schopni vyřešit měsíce Marsu z mateřské planety.

Viz také

Reference

Další čtení