понедельник, 9 апреля 2012 г.

Разрабатываются фотонные сита для сверхдешёвых пластиковых телескопов

Разрабатываются фотонные сита для сверхдешёвых пластиковых телескоповГибкие (в прямом смысле) пластиковые телескопы, разрабатываемые сейчас в Академии ВВС США в Колорадо-Спрингс и использующие вместо рефракции дифракцию, смогут служить средствами наблюдения для военных и гражданских наноспутников. При этом их стоимость будет радикально ниже, чем у нынешних космических и наземных телескопов, хотя они и смогут получать лишь чёрно-белые изображения.

Элементной базой для них послужат фотонные сита, открытые в 2001 году, однако не получившие широкого применения из-за неотработанности техпроцессов. В отличие от линз и зеркал обычного телескопа, применяющихся для фокусирования света посредством рефракции или отражения (или комбинации того и другого), фотонные сита используют для получения изображения дифракцию. «Сито» состоит из ультратонких пластиковых дисков с миллионами микроскопических отверстий. Каждое из этих отверстий изгибает луч света, проходящий через него, под собственным углом, однако получаемые в результате дифракции световые лучи сводятся при этом в одну фокальную точку.

Разумеется, в такой схеме до фокуса доходит меньше света; потери здесь больше, чем в традиционных системах зеркал и линз. В результате устройство на подобной базе сможет получать лишь чёрно-белое изображение. Но в астрономии цветные изображения далеко не всегда целесообразны. Кроме того, фотонные сита, представляющие собой просто перфорированный пластик, будут радикально дешевле, легче (в том числе и в монтаже), и их можно делать очень большими, что позволит добиться и высокого разрешения. Наконец, пластиковые сита новых телескопов можно будет сворачивать и разворачивать.

Наиболее перспективной областью их мирного применения называются особо малые спутники вроде CubeSat. Ну а американским военным эти разработки ещё нужнее: мы уже писали, что Управление перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) планирует создать новый тип микроспутников, лёгких и дешёвых, чтобы запускать их большой группой с одного носителя. Своими телескопами, смотрящими, в отличие от астрономических, вниз, на грешную землю, они накроют очень большую площадь.

До недавнего времени размеры и вес традиционной оптики делали программу почти нереализуемой. С появлением лёгких оптических телескопов военные получат то, чего им не хватало для развёртывания сети малоразмерных, малозаметных и малозатратных наноспутников. Академия ВВС обещает запустить 20-сантиметровый телескоп такого рода с CubeSat (который и сам размерами всего 10×10×30 см) уже в 2014 году; его задачей будет фотографирование Солнца (?). Ну а первые практические опыты с телескопами на фотонных ситах, по словам учёных в погонах, были проведены в конце прошлого — первом квартале текущего года.

DARPA вообще не намерено мелочиться, собираясь вывести на орбиту 20-метровые телескопы на базе пластиковых фотонных сит, чтобы получать с американских спутников-шпионов изображения наземных объектов с субметровым разрешением.

По словам разработчиков, во многом инициатива была вызвана не столь давней китайской демонстрацией поражения спутника на орбите: КНР показала, что миллиардные американские КА-шпионы могут быть сбиты дешёвой китайской ракетой в любой момент. Микроспутники обнаружить в оптическом диапазоне будет много тяжелее, да и их самые объёмные детали (фотонные сита) будут невидимы (ибо пластик) для радаров. Даже если такие крохи и падут смертью храбрых, скажем, на китайско-тайваньской войне (которая неизбежно выльется в военное столкновение США и КНР), американские ВС всегда смогут быстро поправить положение очередной порцией быстроразвёртываемых микроспутников.

Подготовлено по материалам NewScientist и Академии ВВС США.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Место для гигантского радиотелескопа SKA пока так и не выбрали
Гигантский радиотелескоп SKA (Square Kilometre Array), самый амбициозный и поражающий воображение международный проект нашего времени, так и не получил прописку. 3 апреля на заседании в Амстердаме совет директоров SKA вопреки ожиданиям отложил вопрос о том, где строить этот супертелескоп. Главная проблема здесь – в потрясающих воображение размерах SKA. Ядро телескопа будет состоять из трех тысяч ...
  (читать дальше)

Частный луноход на частной ракете высадится на Луне в 2015 году
Astrobotic Technology заявляет о планах исследовать северный полюс Луны при помощи собственного лунохода Polaris, который будет искать на земном спутнике водный и метановый лёд. Что это — триумф частной космонавтики или очередная чересчур заблаговременная декларация о намерениях? Как считает американская компания Astrobotic Technology, чтобы частично окупить расходы на миссию, её нужно реализова...
  (читать дальше)

Тёмная энергия может быть космологической константой
Вселенная расширяется, и расширяется, как это было доказано 14 лет назад, со всё возрастающей скоростью. Это открытие, за которое в 2011 году Сол Перлмуттер, Брайан Шмидт и Адам Рисс получили Нобелевскую премию по физике, означает, что какое-то время назад над взаимным притяжением материи во Вселенной стала преобладать некая «тёмная энергия». Или это просто значит, что мы не понимаем, как в действ...
  (читать дальше)

Умер Ефрем Левитан — один из самых известных отечественных популяризаторов астрономии
Умер Ефрем Левитан — один из самых известных отечественных популяризаторов астрономии, член ученого совета Московского планетария, автор множества книг для детей, в том числе и учебника, которые пробудили интерес к науке у многих отечественных школьников. Собственно, с этого момента на протяжении нескольких десятилетий деятельность Е. П. Левитана была связана с Московским планетарием, где он прош...
  (читать дальше)

Жизнь на Европе: какая глубина безопасна?
Считается, что глубоко под поверхностью Европы, спутника Юпитера, может скрываться жизнь. Но насколько глубоко? Дело в том, что магнитосфера Юпитера постоянно обрабатывает спутники электронами высоких энергий. Влияние этих частиц на органику изучено только на примере воздействия антираковой терапии на человеческий организм. Мурти Гудипати из Лаборатории реактивного движения НАСА (США) и его колл...
  (читать дальше)

Как долететь до Луны на половине стакана топлива
Новый малый ионный микродвигатель наконец-то может сделать реальностью пресловутые микроспутники, которые вот уже несколько лет обещают радикально снизить стоимость исследовательских полётов в космос. Ионные двигатели — новость с огромной бородой; их применению в космосе скоро исполнится полвека. Тем не менее до недавнего времени их роль ограничивалась маневрированием на околоземной орбите. И хо...
  (читать дальше)

Авиаобсерватория SOFIA сфотографировала умирающую звезду
С помощью «Стратосферной обсерватории ИК-астрономии» (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA) исследователям удалось получить инфракрасное изображение «последнего вздоха» умирающей солнцеподобной звезды, а точнее — планетарной туманности M 2-9. «Это наиболее полная картина исходящего материала, который впоследствии превратится в новое поколение звёзд и планет», — отмечает руково...
  (читать дальше)

Сверхновая вывернула звезду наизнанку
Рентгеновское исследование остатка сверхновой Кассиопея A показало, что взрыв, возможно, вывернул массивную звезду наизнанку. С помощью чрезвычайно длительных наблюдений учёные получили картину распределения элементов в остатке сверхновой в беспрецедентных деталях. Выше вы видите упрощённое изображение внутреннего строения звезды непосредственно перед взрывом. Цвета соответствуют преобладающим...
  (читать дальше)

Сложная органика могла образоваться в протопланетном диске
Органические молекулы — потенциальные предшественники жизни на Земле — могли быть синтезированы (хотя бы отчасти) в космосе. Согласно новым данным, производство необходимых для жизни молекул — часть обыкновенного процесса формирования планет. С тех пор как сложные органические молекулы были обнаружены в метеоритах и кометах, учёные полагают, что это мог быть один из способов, которым соответст...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)