Фотонско сито би могло револуционарати оптику

Pin
Send
Share
Send

Откако су астрономи први пут започели са употребом телескопа да би боље погледали небо, борили су се са основном главом. Осим увећања, телескопи такође морају бити у стању да разреше ситне детаље неког предмета како би нам помогли да их боље разумемо. Да би се то постигло потребно је правити веће и веће огледала за прикупљање светла, што захтева инструменте веће величине, цене и сложености.

Међутим, научници који раде у НАСА Годдард-овом Центру за свемирске летове раде на јефтиној алтернативи. Уместо да се ослањају на велике и непрактичне телескопе великог отвора, они су предложили уређај који може да разреши ситне детаље, а истовремено представља само делић величине. Познато је као сито фотона, а посебно је развијено за проучавање Сунчеве короне у ултраљубичастој.

У основи, фотонско сито је варијација на Фреснеловој плочи, облик оптике која се састоји од добро распоређених сетова прстенова који се наизменично прозирни и непрозирни. За разлику од телескопа који фокусирају свјетлост кроз рефракцију или рефлексију, ове плоче узрокују дифракцију свјетлости кроз прозирне отворе. С друге стране, светло се преклапа и затим се фокусира на одређену тачку - стварајући слику која се може снимити.

Фотонско сито делује на истим основним принципима, али са нешто софистициранијим завојем. Уместо танких отвора (тј. Фреснелове зоне), сито се састоји од кружне силиконске леће испрекидане милионима ситних рупа. Иако би такав уређај могао бити користан на свим таласним дужинама, Годдардов тим посебно развија сито за фотоне како би одговорио на питање стара 50 година о Сунцу.

У основи, надају се проучавању Сунчеве короне да виде који механизам га загрева. Научници већ неко време знају да су корона и други слојеви Сунчеве атмосфере (хромосфера, прелазни регион и хелиосфера) знатно топлији од њене површине. Зашто је то остало, остаје мистерија. Али можда, не много дуже.

Као што је Доуг Рабин, вођа Годдард-овог тима, у изјави за НАСА рекао:

"Ово је већ успех ... Више од 50 година, централно неодговорено питање науке о соларној коронији је разумевање начина на који енергија која се преноси одоздо може да греје корону. Постојећи инструменти имају просторне резолуције око 100 пута веће од функција које се морају узети у обзир за разумевање овог процеса. "

Уз подршку Годдард-овог програма за истраживање и развој, тим је већ произвео три сита, чија свака мери у пречнику 7,62 цм (3 инча). Сваки уређај садржи силиконску плочицу са 16 милиона рупа, чија је величина и локације одређене помоћу технике израде фотолитографије - где се светлост користи за пренос геометријског узорка са фотомаске на површину.

Међутим, дугорочно се надају да ће створити сито које ће прећи 1 метар (3 стопе) у пречнику. С инструментом ове величине, верују да ће успети да постигну и до 100 пута бољу кутну резолуцију у ултраљубичастој од НАСА-иног свемирског телескопа високе резолуције - Солар Динамицс Обсерватори. То би било довољно само за почетак добијања неких одговора из Сунчеве короне.

У међувремену, тим планира да започне тестирање да види да ли сито може радити у свемиру, процес који би требало да траје мање од годину дана. Ово ће укључивати може ли преживети интензивне г-силе свемирског лансирања, као и екстремно окружење простора. Други планови укључују склапање брака са технологијом на низ ЦубеСатс-а како би се одредила летећа мисија за летење два свемира како би се проучавала Сунчева корона.

Поред избацивања светлости на мистерије Сунца, успешно фотонско сито могло би револуционисати оптику какву познајемо. Уместо да буду приморани да шаљу огроман и скуп апарат 'у свемир (попут свемирског телескопа Хуббле или Јамес Вебб телескоп), астрономи би могли да добију све слике високе резолуције које су им потребне са уређаја који су довољно мали да на сателит убаце сателит који не мери више од неколико квадратних метара.

Ово би отворило нове просторе за свемирска истраживања, омогућавајући приватним компанијама и истраживачким институцијама могућност да праве детаљне фотографије удаљених звезда, планета и других небеских објеката. То би такође представљало још један кључни корак ка томе да истраживање свемира постане приступачно и доступно.

Pin
Send
Share
Send