我们如何减少望远镜:近距离看蜘蛛
编者按:因为我们发表的这个故事,蜘蛛团队成功地从他们的原型生成的第一个图像。与一些新的专家,现在他们正在为更大的版本,将把更多的镜头创建我们的第一个完整的仪器。
自伽利略开始凝视星星在一座山在意大利,现代天文学家谁可以看到数十亿英里进入太空,望远镜的一般设计几乎保持不变。
事实上,即使你仰望星空只使用你的眼睛感光细胞,成像过程相同的方式工作。两种方法收集光从一个对象,然后反映,形成一个图像。就像天文台和科学教室使用望远镜凝视,卫星使用望远镜。我们得到地图图像和天气预报,你可能会意识到在太空中最著名的眼睛,难以置信的哈勃太空望远镜。
从太空中,高分辨率成像需要解决远对象要求越来越大望远镜的大小、重量和功率的望远镜可以完全控制一个系统。另外,它也是非常昂贵的大,重物在空间。
“我们只能如此规模的大小和重量望远镜之前发射到轨道变得不切实际,”丹尼尔Wuchenich说,洛克希德·马丁公司的先进技术中心高级研究科学家在帕洛阿尔托,加州。“除此之外,我们的眼睛的工作方式并不是唯一的方法来处理图像从我们周围的世界。”
蜘蛛眼睛:在数字
为了减肥在未来的望远镜,洛克希德·马丁公司的科学家们正在重新审视如何处理图像通过使用一种称为干涉法的技术。干涉法需要在你所看到的,光子,使用一系列薄的小眼镜,取代了大型、笨重的镜子或镜头在传统的望远镜。大规模干涉仪阵列,位于世界各地的天文台,在大量时间用于收集数据对象形成即便使用超高精细画质也能在太空中。
蜘蛛翻转这个概念,盯着从空间,和交易person-sized望远镜和复杂结合光学成百上千的小眼镜,光子集成电路芯片(图片)成对结合光形成干涉条纹。
边缘的振幅和相位测量和用于构造一个数字图像。这提供了一个提高分辨率,同时保持薄圆盘。这是一个革命性的概念类似于想法,帮助把笨重的旧电视替换成一个薄的显示器,可以挂在你的客厅的墙上。也是洛克希德·马丁公司的成像技术,称为分段平面成像探测器光电侦察(或蜘蛛),可以减少尺寸、重量和功率需要望远镜的10至100倍。这一概念为商业和政府卫星可以发挥很大的作用。
“新是能够建立干涉仪阵列具有相同数量的渠道作为一个数码相机,”艾伦说邓肯,洛克希德·马丁公司高级研究员。“他们可以把一个快照,处理你的形象。它基本上是治疗干涉仪阵列像一个傻瓜相机。”
蜘蛛的光子集成电路不需要复杂,大透镜和反射镜的精确对齐。这意味着更少的风险在轨道上。和它的许多眼睛可以重新排列成各种配置,它的主机上可以提供灵活的位置选项。望远镜一直是圆柱形,但蜘蛛可以开始一个新时代不同的薄型形状盯着天空中,甚至从广场到六边形和保形的概念。
邓肯的团队,其中包括Wuchenich,发展这种能力在硅谷的核心先进技术中心。这也是光学有效载荷的卓越中心,汇集了洛克希德·马丁公司的集体经验的空间观测专业人士。艾伦和其他科学家的研究基地中心的这一天,发展技术像蜘蛛可以生产太空飞船上的一个选项。
未来看上去很光明(光)
开发资金从美国国防高级研究计划局(DARPA),今天蜘蛛设计仍处于早期阶段。它使用几眼镜及其相关图片由洛克希德·马丁公司的研究伙伴加州大学戴维斯。尽管技术进步,邓肯预言蜘蛛的能力仍有可能五到十年远离被完全成熟了。
然而,团队设想未来,望远镜可以扩大服务类似的能力作为当前拍摄地球的望远镜,在成本的一小部分。事实上,蜘蛛甚至能够操作飞船承载载荷,它可以安装在车辆的最小尺寸,重量和功率的影响。
“蜘蛛有可能使激动人心的发现,将高分辨率成像系统外行星系统中轨道如土星和木星,”邓肯说。“能够减少尺寸、重量和力量可以显著改变比赛。10到100倍的分辨率comparable-weight传统的望远镜,想象你可以发现什么。”