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
- http://www.ast.obs-mip.fr/users/lkoechli/w3/publisenligne/PropalFresnel-CosmicVision_20070706.pdf The Fresnel Interferometric Imager, Propozycja ESA Cosmic Vision 2007
- http://www.ast.obs-mip.fr/users/lkoechli/w3/FresnelArraysPosterA4V3.pdf Fresnel interferometric Arrays as Imaging interferometers, L.Koechlin, D.Serre, P.Deba, D.Massonnet
- http://www.ast.obs-mip.fr/users/lkoechli/w3/publisenligne/aa2880-05.pdf Obrazowanie w wysokiej rozdzielczości za pomocą macierzy interferometrycznych Fresnela: przydatność do wykrywania egzoplanet, L. Koechlin, D. Serre i P , Duchon
- http://www.ast.obs-mip.fr/users/lkoechli/w3/publisenligne/papierFresnelV1.pdf Imageur de Fresnel pour observations à haute Résolution Angulaire et haute dynamique, L.Koechlin, D.Serre, P.Deba