Neden bir patates cipsi gibi bükülmüş bir ayna uzay teleskoplarının daha küçük olmasına ve daha geniş bir görüş alanına sahip olmasına izin veriyor?

NASA özellikli ürünlere göz atıyordum ve bununla karşılaştım - Eski ile Çık, Yeni İle: Teleskop Aynaları Yeni Şekil Al

Serbest biçimli optik olarak adlandırılan, bilgisayar kontrollü imalat ve testteki ilerlemelerle ortaya çıkan bu ortaya çıkan ayna teknolojisi, optik mühendisliğinde deniz değişikliğini tetikledi ... teknoloji, CubeSat ve diğer küçük bilgisayarlar için kompakt teleskoplar geliştirmek isteyen bilim adamları için büyük umut vaat ediyor uydular - inşa edilmesi ve piyasaya sürülmesi daha pahalı olan daha geleneksel görevlere giderek daha popüler ve uygun maliyetli bir alternatif.

İçin Teleskoplar cubesats ?!

Makalede bu örnek vardı ve bunun bozulma olmadan nasıl net bir görüntüye dönüştürüldüğünü ve neden teleskopun çok daha kompakt olmasına izin verdiğini anlamaya çalışıyorum.

Bunu açıklamaya bile çalışmayan kısa bir makaleydi ve uzman olmayanlar için konuyla ilgili başka makaleler aramaya başladığımda zip buldum. Belki bunu açıklamak çok zordur, ama yine de soracağımı düşündüm. Sadece birkaç hafta önce hevesli bir gençliğe, bir küpesat üzerinde faydalı bir şey yapabilen bir teleskop fırlatmanın mümkün olmadığını söyledim. Hata ...

Serbest biçimli optikler, teleskopun çok sınırlı bir alanda sıkıştırılmasının zorluğuna bir cevaptır. Geleneksel bir enstrümanın tüm optikleri simetrik ve aynı eksen üzerinde hizalanmış olacaktır. Cubesat içinde çok yer harcar. Ayrıca, geleneksel tasarımlar daha geniş olduklarından daha uzun olma eğilimindedir; bir küpün içine sığmazlar; geniş olduğu kadar kısa klasik enstrümanlar yapmak çok zordur.

Ancak serbest biçimli optiklerle ışığı küp içinde birkaç yönde sıçrayabilirsiniz. Hala iyi bir odak uzaklığı elde edersiniz ve kullanabileceğiniz tüm hacmi kullanırsınız.

Işık aynalardan normalden farklı açılarda yansıtıldığından, parabolik, küresel vb. Geleneksel simetrik şekilleri kullanamazsınız. Temel olarak bir paraboloit alıp bir yönde ezmeniz gerekir, böylece parabolik gibi aynı şekilde çalışır. ayna (basitleştiriyorum), ama 45 derecelik bir yansıma açısında.

Böyle bir cihazda, yukarıdaki şemada olduğu gibi birden fazla "patates cipsi" aynasına sahip olabilirsiniz. Enstrümanı bir bütün olarak tasarlamalısınız; bilgisayar simülasyonları, tüm enstrümanın performansı klasik düz bir tasarıma yakın oluncaya kadar her aynanın şeklini ayarlayacaktır.

Anlatabildiğim kadarıyla üretim hassasiyeti, serbest biçimli optiklerin yalnızca daha az hassas optiklerin kullanılabildiği kızılötesi gibi uzun dalga boylarında kullanılabileceği şekildedir. Ancak teknoloji her zaman gelişiyor. Ayrıca, görüntünüzde ne kadar sapma yapabileceğinize de bağlıdır.

Zemin seviyesinden kullanım için, bir nedenden dolayı çok küçük bir form faktöründe bir teleskopa ihtiyacınız yoksa, bu daha az yararlıdır. Alan ve şekil kısıtlanmadığında klasik optikler yine de tercih edilir.