問題與挑戰(zhàn)
-z|idy{ 來自遙遠天體的波前,在太空中經(jīng)歷了漫長的傳播,卻在到達地球的最后30微秒因大氣湍流的擾動而破壞。大氣擾動限制了大型
望遠鏡的分辯率,大氣的這一現(xiàn)象通常被稱為“視寧度”。因此,地面天文學(xué)常被比作“湖底看鳥”。望遠鏡的口徑越大,可以收集越多的
光線,但是,如果不進行校正,在超過一定程度后,分辯率則不再提高。
2%@j<yS 解決方案
8D+OF 6CM 1) 天文選址:要求要有最佳的視寧度,山峰位置有利于空氣層流動
(bT\HW%m –高大的山峰還有其它的優(yōu)勢,包括超過空氣水汽層的高度,其基本思想就是要透過盡可能少的空氣進行觀察
3\'.1p 2) 通過改進圓頂?shù)脑O(shè)計,降低由湍流和吸熱引起的“圓頂室視寧度”
qKSM*k~ –基本的原則就是,圓頂越小越好,在有些方案中,采用完全可以收回的圓頂
!HB,{+25 3) 若能將望遠鏡發(fā)射到外太空,則可以完全消除這些影響
[C d2L&9 –天文選址的終極方案,成本高昂且體積受限,通勤工作也異常艱難,哈勃太空望遠鏡是這種方式的一個極好的例子
^|sQkufo 4) 觀察波段較長時,擾動的影響正比于λ-6/5,這會帶來一些好處
#lB[]2]N 5) 后期處理
:'rXu6c- –可以從散斑圖中復(fù)原出衍射受限的數(shù)據(jù),但要求目標(biāo)物體足夠亮,這就限制了大部分感興趣的物體
RcHyePuF)R 6) 借助自適應(yīng)
光學(xué)實時修正波前
c/x(v=LW –拼接或者轉(zhuǎn)向反射鏡,配合快速傾斜反射鏡,將空氣擾動的影響降到最低,需要能夠建模這樣的
系統(tǒng) iSsy_ | 實施案例
*2>%>qu 我們將建模一個3m的卡塞格林望遠鏡,可以工作在世界一流的觀測站點。自適應(yīng)系統(tǒng)位于望遠鏡的焦點之后,使用一個簡單的7x7拼接式自適應(yīng)反射鏡,而子反射鏡可以翻轉(zhuǎn)/傾斜和平移,并通過一個非球面反射鏡將光闌
成像于自適應(yīng)反射鏡上。同時,使用一個反射鏡將系統(tǒng)分向波前
傳感器端和測試端,通過多重
結(jié)構(gòu)實現(xiàn)兩個工作端,利用少量復(fù)雜的非球面
透鏡代表一系列復(fù)雜的傳遞
光學(xué)系統(tǒng)。
8KAyif@1:: +h9CcBd G! 87F/ 自適應(yīng)系統(tǒng)及其整體結(jié)構(gòu)
'wQ=b 1) 自適應(yīng)反射鏡
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