洛馬新技術SPIDER將帶來光學望遠鏡革命

2020-12-02 cnBeta

400年來光學望遠鏡的設計即將迎來全新的變革,洛克希德-馬丁研製的分段平面成像探測式光電偵察系統(Segmented Planar Imaging Detector for Electro-optical Reconnaissance,簡稱SPIDER技術)能夠將由光學望遠鏡設計從光學透鏡堆疊變革成微型陣列,同等成像質量的儀器能夠縮小10-100倍,這是一個由美國DARPA國防先進研究項目局贊助研製的項目。

傳統光學望遠鏡的基本設計原理仍基於光學折射原理,通過透鏡堆疊將觀察對象放大。由於基於光學原理的限制,要想觀測效果更好基於折射的光學望遠鏡只能將主透鏡做的更大更笨重。SPIDER技術則由一系列微小的光電透鏡單元以陣列組合在平面上,與傳統的折射式光學望遠鏡不同,SPIDER技術利用「幹涉測量法」基本原理,結構中既有微小的光學透鏡陣列,也有電子元件參與分析。有些類似「昆蟲的複眼」,陣列中每個光電微型單元的圖形會互相干涉,通過電子元件分析幹涉圖形的振幅和相位,生成超高解析度的圖像。通過這種幹涉儀陣列技術,望遠鏡的結構和體積能夠大大簡單化和縮減。而且SPIDER陣列能夠像傻瓜相機一樣記錄成像,無需考慮焦距,對焦這些因素。洛馬公司稱這種技術非常適用於太空航器使用,能夠大幅縮減探測儀器的規模和重量。而且相較同等成像質量的傳統望遠鏡成像儀,應用SPIDER技術的成像傳感器的儀器能夠縮小10-100倍。

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