Imager Fresnela - Fresnel imager

Fresnela Imager jest proponowana ultra lekka konstrukcja teleskopu kosmicznego, który używa Fresnela tablicę jako optyki pierwotnych zamiast typowego obiektywu. Skupia światło za pomocą cienkiego, nieprzezroczystego arkusza folii z dziurkowanymi specjalnie ukształtowanymi otworami, skupiając w ten sposób światło w określonym punkcie za pomocą zjawiska dyfrakcji . Takie wzorzyste arkusze, zwane płytami strefy Fresnela , były od dawna używane do ogniskowania wiązek laserowych, ale jak dotąd nie były używane w astronomii. W procesie ogniskowania nie jest używany żaden materiał optyczny, jak w tradycyjnych teleskopach . Przeciwnie, światło zebrane przez matrycę Fresnela koncentruje się na mniejszej klasycznej optyce (np. 1/20 rozmiaru matrycy), aby utworzyć ostateczny obraz.

Długie ogniskowe kamery Fresnela (kilka kilometrów) wymagają działania przez formację dwóch statków lecących w kosmosie w punkcie lagrangianu L2 Słońce-Ziemia . W tym przyrządzie latającym z dwoma statkami kosmicznymi, jeden statek kosmiczny zawiera element ogniskujący: układ interferometryczny Fresnela; drugi statek kosmiczny zawiera optykę polową, oprzyrządowanie ogniskowe i detektory.

Zalety

  • Imager Fresnela z arkuszem danego rozmiaru ma wizję tak samo ostrą jak tradycyjny teleskop z lustrem tej samej wielkości, chociaż zbiera około 10% światła.
  • Użycie podciśnienia dla poszczególnych podpert eliminuje defekty fazowe i ograniczenia widmowe, które wynikałyby z zastosowania przezroczystego lub odblaskowego materiału.
  • Może obserwować w ultrafiolecie i podczerwieni, oprócz światła widzialnego.
  • Pozwala uzyskać obrazy o wysokim kontraście, umożliwiające obserwację bardzo słabego obiektu w bliskim sąsiedztwie jasnego.
  • Ponieważ jest zbudowany przy użyciu folii zamiast luster, oczekuje się, że będzie lżejszy, a zatem tańszy w uruchomieniu, niż tradycyjny teleskop.
  • 30-metrowy aparat fotograficzny Fresnela byłby wystarczająco silny, aby zobaczyć planety wielkości Ziemi w odległości 30 lat świetlnych od Ziemi i zmierzyć widmo światła planet w celu wyszukania oznak życia, takich jak tlen atmosferyczny. Kamera Fresnela może również mierzyć właściwości bardzo młodych galaktyk w odległym wszechświecie i wykonywać szczegółowe obrazy obiektów w Układzie Słonecznym .

Rozwój

Koncepcja została pomyślnie przetestowana w świetle widzialnym i czeka na testy w UV . Tworzona jest międzynarodowa grupa interesu złożona ze specjalistów z różnych dziedzin nauki. Propozycja misji 2025-2030 została złożona na konkurs ESA Cosmic Vision . W 2008 roku Laurent Koechlin z Observatoire Midi-Pyrénées w Tuluzie we Francji wraz z zespołem planowali skonstruować mały naziemny teleskop z obrazem Fresnela, mocując 20-centymetrowy wzorzysty arkusz do mocowania teleskopu.

Koechlin i jego zespół ukończyli naziemny prototyp w 2012 roku. Wykorzystuje on kawałek folii miedzianej o boku 20 cm z 696 koncentrycznymi pierścieniami jako płytą strefową. Jego ogniskowa to 18 metrów. Byli w stanie za jego pomocą rozdzielić księżyce Marsa z planety macierzystej.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura